Zehn Aufgaben zu den vier A des Strahlenschutzes – vom Zuordnen der Maßnahmen über das Abstandsgesetz und die Halbwertsdicke bis zur Fehlersuche in einem Schülertext.
Setze die passenden Wörter ein. Zwei Bausteine bleiben übrig.
Fülle die Lücken.
Strahlung selbst lässt sich nicht abschalten – aber die Dosis. Der wichtigste Hebel ist der zur Quelle: Verdoppelt man ihn, sinkt die Dosis auf ein . Die Dosis wächst außerdem proportional zur . Als reicht gegen α-Strahlung schon ein Blatt , gegen γ-Strahlung helfen nur dicke Schichten aus oder Beton.
Das vierte A – Aktivität klein halten und Aufnahme vermeiden – fehlt hier absichtlich. Es kommt in Aufgabe 2 und 9 dran.
Zwei Chips passen zu keiner Lücke: Einer ist die falsche Antwort auf „doppelter Abstand“, der andere schützt gegen β, nicht gegen γ.
2
Welche Maßnahme gehört zu welchem A?
AFB I
Zwölf Dinge, die man in einem Labor, einer Röntgenpraxis oder einem Kernkraftwerk tatsächlich macht. Sortiere sie in die vier Körbe.
Ziehe jede Maßnahme zu dem A, an dem sie ansetzt.
1Abstand
2Abschirmung
3Aufenthaltsdauer
4Aktivität / Aufnahme
„Handgriffe vorher üben“ ist die unauffälligste Maßnahme – und eine der wirksamsten: Wer den Ablauf kennt, braucht an der Quelle nur halb so lange.
Frage bei jeder Karte: Wird dadurch die Strecke größer, kommt Material dazwischen, wird die Zeit kürzer – oder bleibt weniger radioaktiver Stoff bzw. gelangt keiner in den Körper?
3
Was hält welche Strahlung auf?
AFB I
Setze in jeder Zeile alle zutreffenden Kreuze – es können mehrere sein.
Klicke die passenden Kästchen an. Enter setzt und löscht.
Abschirmung
stoppt α
stoppt β
schwächt γ deutlich
Blatt Papier
3 mm Aluminium
5 cm Blei
Luftschicht von 2 m
Die Tabelle ist eine Treppe: Was β stoppt, stoppt auch α; was γ schwächt, stoppt α und β sowieso. Nur die Luft fällt aus der Reihe – α kommt in Luft nur wenige Zentimeter weit, β aber einige Meter.
Denke an die Reichweiten: α wenige cm Luft, β einige Meter Luft bzw. Millimeter Metall, γ praktisch unbegrenzt.
4
Rechenkette: das Abstandsgesetz
AFB II
In 1 m Abstand von einer γ-Quelle beträgt die Dosis in einer bestimmten Zeit 100 %. Rechne Schritt für Schritt – erst wenn ein Schritt stimmt, geht es weiter.
Rechne die Kette Schritt für Schritt. Enter prüft.
Wie viel Prozent bleiben in 2 m Abstand?%
Und in 4 m Abstand?%
In welchem Abstand bleibt genau 1 %?m
Und wenn man auf 0,5 m herangeht – wie viel Prozent sind es dann?%
Die Kette zeigt beide Richtungen: Nach außen wird es schnell harmlos (10 m = 1 %), nach innen schnell gefährlich (0,5 m = 400 %). Genau deshalb ist die Greifzange die wichtigste Regel im Labor.
Dosis ~ 1/r². Teile 100 % durch das Quadrat des Abstands in Metern.
Für die γ-Strahlung eines Präparats beträgt die Halbwertsdicke von Blei 1 cm. Wie viel Prozent der Strahlung kommen durch eine 4 cm dicke Bleiplatte? Gib nur die Zahl an.
Anteil in Prozent:
Vier Halbwertsdicken – viermal halbieren: 100 → 50 → 25 → 12,5 → 6,25 %. Dieselbe Zahl wie bei 4 m Abstand in Aufgabe 4, aber aus einem ganz anderen Grund: Dort war es 1/4², hier ist es 1/2⁴.
Jede Halbwertsdicke halbiert. Wie oft passt 1 cm in 4 cm?
Fünf Aussagen nacheinander. Ein Fehler – und die Serie startet neu.
Entscheide für jede Aussage: Stimmt sie oder nicht?
Aussage 1 von 5
Drei der fünf Aussagen sind die typischen Stolperstellen des Kapitels: quadratisch statt linear beim Abstand, „schützt alle“ statt „schützt nur dahinter“ bei der Abschirmung, und α außen gegen α innen.
Abstand wirkt quadratisch, Zeit linear, Abschirmung nur dahinter – und α ist außen harmlos, innen nicht.
7
Schätzen: Zwei Stellschrauben gleichzeitig
AFB II
Person A steht 10 min in 1 m Abstand vor einer γ-Quelle und bekommt die Dosis 100 %. Person B steht 30 min in 3 m Abstand. Schätze die Dosis von B in Prozent – dreifache Zeit, dreifacher Abstand.
Schiebe den Regler auf deine Schätzung – Pfeiltasten bewegen ihn feiner.
0 %200 %
Dreifache Zeit: mal 3. Dreifacher Abstand: geteilt durch 9. Zusammen 3/9 = 1/3, also rund 33 %. Der Abstand gewinnt gegen die Zeit, weil er quadratisch wirkt – wer genau 100 % geschätzt hat, hat beide Faktoren als gleich stark angesehen.
Rechne die beiden Faktoren getrennt aus und multipliziere sie dann.
Immer dieselbe γ-Quelle, Halbwertsdicke von Blei 1 cm. In 1 m Abstand ohne Abschirmung sind es 10 % pro Minute. Sortiere die fünf Situationen von der kleinsten zur größten Dosis.
Ziehe die Karten in die richtige Reihenfolge – oben die kleinste Dosis.
11 m · 10 min · 3 cm Blei
22 m · 10 min · ohne Abschirmung
34 m · 80 min · ohne Abschirmung
41 m · 20 min · 1 cm Blei
50,5 m · 5 min · ohne Abschirmung
Ausgerechnet: 3 cm Blei → 100 : 8 = 12,5 %; 2 m → 25 %; 4 m und 80 min → 800 : 16 = 50 %; 1 cm Blei und 20 min → 200 : 2 = 100 %; 0,5 m und 5 min → 50 · 4 = 200 %. Die kürzeste Zeit ergibt hier die größte Dosis – weil der halbe Abstand vervierfacht.
Rechne jede Karte in Prozent um: Zeit in Minuten mal 10 %, geteilt durch r², dann für jeden Zentimeter Blei halbieren.
Im Chemieraum ist ein Fläschchen mit einem α-strahlenden Pulver zerbrochen, ein Teil ist als Staub aufgewirbelt. Gehe den Baum durch und finde die wichtigste Maßnahme.
Beantworte die Fragen mit Ja oder Nein und schau, wo du herauskommst.
Der Baum fragt zuerst nach „offen oder geschlossen“, nicht nach der Strahlungsart – weil eine offene Quelle die Regeln umdreht: Abstand und Abschirmung wirken nur, solange der Stoff außerhalb des Körpers bleibt.
Staub kann eingeatmet werden – und α-Strahlung wird schon von Papier gestoppt.
10
Sieben Sätze, drei Fehler
AFB III
Ein Schüler hat das Kapitel zusammengefasst. Klicke genau die falschen Sätze an – die richtigen musst du stehen lassen.
In diesem Text stecken drei Fehler. Finde alle – und nur die.
Satz 2 und Satz 7 widersprechen sich – einer von beiden muss falsch sein. Wer das bemerkt, hat den ersten Fehler schon, ohne zu rechnen. Satz 6 klingt verdächtig, stimmt aber: Ein Dosimeter ist ein Messgerät, keine Abschirmung.
Prüfe jeden Satz gegen die drei Stolperstellen: Abstand quadratisch, α innen gefährlich, γ wird nur abgeschwächt.
