Übungen: Natürliche und künstliche Strahlungsquellen
Zehn Aufgaben rund um Radon, Höhenstrahlung, Röntgen und Kernkraft — vom Sortieren der Quellen bis zur Rechnung, was ein Umzug ins Granitgebirge wirklich bedeutet.
Sechs Begriffe gehören in den Text, einer bleibt übrig. Vervollständige den Text.
Wort anklicken, dann Lücke anklicken (oder umgekehrt) — mit Tab und Enter geht es genauso. Ein Klick auf eine gefüllte Lücke legt das Wort zurück.
Ein Zählrohr klickt auch ohne Präparat, weil es überall einen Strahlungshintergrund gibt. Die größte Einzelquelle ist das Edelgas aus dem Boden; aus dem Weltall kommt die Strahlung. Von den künstlichen Quellen stammt fast alles aus der . Wie stark Strahlung auf den Körper wirkt, gibt die an; im Alltag misst man sie in .
Übrig bleibt „Becquerel“: Das ist die Einheit der Aktivität (Zerfälle pro Sekunde), nicht der Dosis. Sie kommt in Kapitel 1.4 dran.
Zwei Lücken verlangen ein Eigenschaftswort (natürlich…, kosmisch…), die anderen ein Hauptwort.
Die Reihenfolge im Text folgt der Erklärungsseite: Hintergrund → Radon → Weltall → Medizin → Dosis → Einheit.
2
Natürlich oder künstlich?
AFB I
Acht Strahlungsquellen. Sortiere sie in die beiden Körbe.
Ziehe jede Karte in den passenden Korb — oder wähle sie mit Enter aus und drücke dann die Ziffer des Korbs (0 legt sie zurück).
1natürlich
2künstlich
Die Erkennungsfrage lautet nicht „Ist das Gerät von Menschen gebaut?“, sondern „Gäbe es diese Strahlung auch ohne den Menschen?“. Das Flugzeug bringt dich nur näher an die kosmische Strahlung — die Strahlung selbst ist natürlich.
Frage bei jeder Karte: Wo entsteht die Strahlung — im Boden, im Weltall, im Körper? Oder in einem Gerät bzw. durch menschliche Technik?
Fünf Aussagen zu Strahlungsquellen. Entscheide jeweils, ob die Aussage richtig ist.
5 Aussagen nacheinander. Eine falsche Einschätzung reicht — dann startest du die Serie mit „Neue Runde“ neu.
Aussage 1 von 5
Merksatz: Strahlung hat kein Herkunftsschild. Entscheidend ist die Dosis — und die kommt bei den meisten Menschen zur Hälfte aus dem Boden und zur anderen Hälfte vom Arzt.
Halte dir die zwei Spalten der Erklärungsseite vor Augen: links Boden, Luft, Weltall, Nahrung — rechts fast nur Medizin.
4
Von winzig bis heftig
AFB II
Sechs Dosen. Ordne sie von der kleinsten zur größten.
Ziehe die Zeilen mit der Maus oder verschiebe sie mit den Pfeil-Buttons, bis die Reihenfolge stimmt.
1Ein Röntgenbild beim Zahnarzt
2Ein Fernflug hin und zurück
3Kosmische Strahlung in einem Jahr im Flachland
4Radon in einem Jahr (Bundesdurchschnitt)
5Ein CT des Kopfes
6Ein CT des Bauchs
0,01 mSv (Zahnarzt) → 0,08 mSv (Fernflug) → 0,3 mSv (kosmisch/Jahr) → 1,1 mSv (Radon/Jahr) → 2 mSv (CT Kopf) → 10 mSv (CT Bauch). Zwischen dem kleinsten und dem größten Wert liegt der Faktor 1000.
Die Werte stehen alle auf der Erklärungsseite: in den zwei Spalten und im Dosis-Baukasten.
In Reiseflughöhe beträgt die Dosis durch kosmische Strahlung etwa 0,005 mSv pro Flugstunde. Ein Pilot fliegt 600 Stunden im Jahr. Wie viel Dosis kommt dadurch zusätzlich zusammen? Gib das Ergebnis in mSv an.
Rechne selbst und trage das Ergebnis ein — Dezimalzahlen mit Komma oder Punkt, Enter prüft direkt.
600 h · 0,005 mSv/h = 3 mSv. Das ist mehr als die gesamte natürliche Jahresdosis am Boden — deshalb gilt fliegendes Personal als beruflich strahlenexponiert und wird überwacht (Grenzwert 20 mSv im Jahr).
Dosis pro Stunde mal Stunden — wie Preis pro Stück mal Stückzahl.
Eine Familie wohnt in einem Granitgebiet: Radon 1,8 mSv, Boden und Gestein 0,6 mSv, kosmisch 0,35 mSv, Nahrung 0,3 mSv im Jahr. Dazu kamen in diesem Jahr ein Zahnröntgen (0,01 mSv) und ein Röntgen der Lunge (0,05 mSv). Fülle die Bilanz aus.
Fülle alle Felder aus und prüfe dann auf einmal. Dezimalzahlen mit Komma oder Punkt, Enter prüft ebenfalls.
natürlich gesamt (mSv)
künstlich gesamt (mSv)
Jahresdosis (mSv)
Anteil künstlich (%)
1,8 + 0,6 + 0,35 + 0,3 = 3,05 mSv natürlich; 0,01 + 0,05 = 0,06 mSv künstlich; zusammen 3,11 mSv. Der künstliche Anteil ist 0,06 : 3,11 ≈ 1,9 % — ganz anders als im Bundesdurchschnitt, weil hier kein CT dabei war und das Radon dominiert.
Erst die vier natürlichen Werte addieren, dann die zwei künstlichen. Der Anteil ist „Teil geteilt durch Ganzes mal 100“.
Vier Quellen, fünf Eigenschaften. Kreuze an, was zutrifft — auch mehrere pro Zeile.
Setze in jeder Zeile die passenden Kreuze. Enter setzt und löscht, die Pfeiltasten wandern von Feld zu Feld.
Quelle
natürlich
künstlich
größte Einzelquelle in D
nimmt mit der Höhe zu
unter 0,01 mSv im Jahr
Radon
Kosmische Strahlung
CT-Untersuchung
Kernkraftwerk (Normalbetrieb)
Radon: natürlich und mit 1,1 mSv die größte Einzelquelle. Kosmische Strahlung: natürlich, steigt mit der Höhe. CT: künstlich, aber mit 2–10 mSv alles andere als klein. Kernkraftwerk: künstlich und im Normalbetrieb unter 0,01 mSv.
In jeder Zeile ist genau eine der ersten beiden Spalten richtig. Die anderen drei Spalten passen jeweils nur zu einer einzigen Quelle.
Von der künstlichen Jahresdosis in Deutschland stammt ein Teil aus Röntgen, CT und Nuklearmedizin, der Rest aus Kernkraft, Industrie, Forschung und altem Fallout. Schätze: Wie viel Prozent der künstlichen Dosis kommen aus der Medizin?
Schiebe den Regler auf deine Schätzung — Pfeiltasten bewegen ihn feiner. Nach dem Prüfen siehst du den Trefferbereich.
0 %100 %
Rund 97 bis 99 %. Von etwa 1,9 mSv künstlicher Dosis entfallen 1,8 mSv auf Röntgen und CT und 0,1 mSv auf die Nuklearmedizin — für alles andere zusammen bleibt weniger als 0,02 mSv übrig.
Vergleiche die Zahlen in der rechten Spalte der Erklärungsseite: 1,8 und 0,1 gegen zweimal „unter 0,01“.
(1,8 + 0,1) : 1,9 ≈ 1, also fast 100 %. Alles jenseits von 95 % ist eine gute Schätzung.
9
Fehlersuche im Referat
AFB II
Sieben Sätze aus einem Schülerreferat, drei davon sind falsch. Markiere genau die falschen Zeilen.
In diesem Text stecken Fehler. Klicke genau die falschen Zeilen an — die richtigen musst du stehen lassen.
Die drei Fehler: „künstlich = gefährlicher“, Handystrahlung als radioaktive Quelle, und die verkehrte Richtung bei der Höhenstrahlung. Satz 7 klingt übertrieben, ist aber richtig: 10 mSv gegen 2,1 mSv.
Die drei Stolperstellen von der Erklärungsseite stecken alle drin: Herkunft, Handy, Höhe.
Falsch sind die Zeilen 2, 4 und 6. Die Zeilen 1, 3, 5 und 7 stimmen — auch wenn Zeile 7 überraschend klingt.
10
Trickaufgabe: Umzug oder Kernkraftwerk?
AFB III
Familie Kuhn zieht aus dem Flachland (Radon 0,7 mSv, Boden 0,3 mSv im Jahr) in ein Granitgebiet (Radon 1,8 mSv, Boden 0,6 mSv). Ihr neues Haus steht außerdem direkt neben einem Kernkraftwerk, das im Normalbetrieb 0,01 mSv im Jahr verursacht. Rechne die Kette Schritt für Schritt.
Rechne die Kette Schritt für Schritt: Erst wenn ein Schritt stimmt, wird der nächste freigeschaltet. Enter prüft. Dezimalzahlen mit Komma oder Punkt.
Zusätzliche Dosis pro Jahr durch den Umzug (mSv)
Der Umzug bringt das Wievielfache des Kernkraftwerks?
Nach wie vielen Jahren neben dem Kraftwerk ist ein Bauch-CT (10 mSv) erreicht?
(1,8 + 0,6) − (0,7 + 0,3) = 1,4 mSv pro Jahr. 1,4 : 0,01 = 140 — der Umzug wiegt 140 Kraftwerke auf. Und 10 : 0,01 = 1000 Jahre. Der Trick: Die gefühlt gefährlichste Quelle ist zahlenmäßig die kleinste. Das heißt nicht, dass Kernkraft harmlos ist — bei Unfällen gelten andere Zahlen —, aber im Normalbetrieb ist der Boden unter dem Haus die viel größere Quelle.
Schritt 1: neue Summe minus alte Summe. Schritt 2 und 3: durch 0,01 teilen heißt mal 100.
