Kernphysik-Quiz: Teste dein Wissen über Radioaktivität, Kernspaltung und Kernfusion

Question 1

Was ist die korrekte Beschreibung der Kernfusion?

Accepted Answer

Zwei leichte Atomkerne verschmelzen zu einem schwereren Atomkern.

Accepted Answer

Kernfusion ist eine potenziell unbegrenzte Energiequelle.

Answer

Kernfusion ist ein Prozess, der Energie verbraucht.

Answer

Kernfusion wird bereits zur Stromerzeugung auf der Erde genutzt.

Question 2

Was versteht man unter der Halbwertszeit eines radioaktiven Stoffes und welche praktische Bedeutung hat sie?

Accepted Answer

Die Halbwertszeit ist die Zeitspanne, in der sich die Hälfte der Atomkerne eines radioaktiven Elements zersetzt.

Answer

Die Halbwertszeit ist die Zeitspanne, in der sich die Aktivität eines radioaktiven Elements verdoppelt.

Answer

Die Halbwertszeit ist die Zeitspanne, in der die gesamte Menge eines radioaktiven Elements zersetzt wird.

Answer

Die Halbwertszeit ist für alle radioaktiven Elemente gleich.

Question 3

Wie kann man die Strahlenbelastung beim Umgang mit radioaktiven Materialien am besten reduzieren?

Accepted Answer

Zeitbegrenzung und Abstand einhalten

Accepted Answer

Abschirmung und Schutzkleidung verwenden

Answer

Strahlenresistenz erhöhen

Question 4

Nennen Sie die drei Haupttypen des radioaktiven Zerfalls und geben Sie für jeden Typ die emittierte Strahlung an.

Accepted Answer

Alpha-Zerfall: Alpha-Teilchen (Heliumkerne)

Accepted Answer

Beta-Zerfall: Beta-Teilchen (Elektronen oder Positronen)

Accepted Answer

Gamma-Zerfall: Gamma-Strahlung (hochenergetische Photonen)

Answer

Neutronenzerfall: Neutronen

Question 5

Wie wirkt das Neutron als Bindemittel in Atomkernen und beeinflusst ihre Stabilität?

Accepted Answer

Es gleicht die Abstoßung zwischen Protonen aus und hält den Kern zusammen.

Answer

Es löst Strahlung aus Atomkernen aus.

Answer

Es schützt den Kern vor äußeren Einflüssen.

Answer

Es hat keinen Einfluss auf die Kernstabilität.

Question 6

Welche der folgenden Aussagen über Atomkerne beschreibt deren Zusammensetzung korrekt?

Accepted Answer

Atomkerne bestehen aus Neutronen und Protonen.

Answer

Atomkerne enthalten Elektronen und Protonen.

Answer

Atomkerne sind ausschließlich aus Neutronen aufgebaut.

Answer

Atomkerne sind aus Protonen und Elektronen zusammengesetzt.

Question 7

Was versteht man unter der Bindungsenergie eines Atomkerns?

Accepted Answer

Die Energie, die freigesetzt wird, wenn sich ein Atomkern bildet.

Answer

Die Energie, die erforderlich ist, um einen Atomkern zu spalten.

Answer

Die Energie, die benötigt wird, um ein Neutron in einen Atomkern einzufügen.

Answer

Die Energie, die entsteht, wenn ein Atomkern zerfällt.

Question 8

Welche der aufgeführten Zerfallsarten ist durch die Emission eines Alpha-Teilchens gekennzeichnet?

Accepted Answer

Alpha-Zerfall

Answer

Beta-Zerfall

Answer

Gamma-Zerfall

Answer

Neutronen-Einfang

Question 9

Was beschreibt die Halbwertszeit eines radioaktiven Elements?

Accepted Answer

Die Zeitspanne, nach der die Hälfte der Atome des Elements zerfallen ist.

Answer

Die Zeitspanne, nach der das gesamte Element zerfallen ist.

Answer

Die Zeitspanne, nach der die Aktivität des Elements auf die Hälfte abfällt.

Answer

Die Zeitspanne, nach der die Masse des Elements auf die Hälfte abfällt.

Question 10

Erläutere den Unterschied zwischen Kernspaltung und Kernfusion.

Accepted Answer

Kernspaltung ist die Aufspaltung eines schweren Kerns, während Kernfusion die Verschmelzung zweier leichter Kerne darstellt.

Answer

Kernspaltung ist die Verschmelzung zweier leichter Kerne, während Kernfusion die Aufspaltung eines schweren Kerns darstellt.

Answer

Kernspaltung ist eine endotherme Reaktion, während Kernfusion eine exotherme Reaktion ist.

Answer

Kernspaltung findet in Kernreaktoren statt, während Kernfusion in Sternen vorkommt.

Question 11

Welche der folgenden Größen ist eine Einheit der Radioaktivität?

Accepted Answer

Becquerel

Answer

Grau

Answer

Ampere

Answer

Watt

Question 12

Was versteht man unter der Kernmassezahl eines Atoms?

Accepted Answer

Die Summe aus Protonen und Neutronen im Kern.

Answer

Die Anzahl der Protonen im Kern.

Answer

Die Anzahl der Neutronen im Kern.

Answer

Die Differenz aus Protonen und Neutronen im Kern.

Question 13

Was ist ein zentrales Konzept der Quantenfeldtheorie?

Accepted Answer

Teilchen sind angeregte Zustände von Feldern.

Answer

Sie ist eine klassische Theorie zur Beschreibung von Teilchenwechselwirkungen.

Answer

Sie gilt nur für Probleme auf atomarer Ebene.

Question 14

Welche Aussage beschreibt am besten die Rolle von Neutronen bei der Kernspaltung?

Accepted Answer

Neutronen lösen eine Kettenreaktion aus, die zur Spaltung des Atomkerns führt.

Answer

Neutronen spalten den Atomkern direkt.

Answer

Neutronen werden bei der Kernspaltung freigesetzt.

Answer

Neutronen absorbieren Energie aus dem Atomkern.

Question 15

Welches der folgenden Teilchen ist radioaktiv?

Accepted Answer

Uran-238

Answer

Stickstoff-14

Answer

Sauerstoff-16

Answer

Helium-4

Question 16

Was ist der Prozess, bei dem ein Atomkern in zwei oder mehr kleinere Kerne gespalten wird?

Accepted Answer

Kernspaltung

Answer

Radioaktiver Zerfall

Answer

Kernsynthese

Answer

Kernfusion

Question 17

Was ist die Einheit der Radioaktivität?

Accepted Answer

Becquerel

Answer

Farad

Answer

Ampere

Answer

Coulomb

Question 18

Welcher Wissenschaftler entdeckte die Kernspaltung?

Accepted Answer

Otto Hahn

Answer

Niels Bohr

Answer

Marie Curie

Answer

Albert Einstein

Question 19

Was ist das Massenäquivalent von Energie gemäß der Einsteinschen Formel?

Accepted Answer

E = mc²

Answer

F = ma

Answer

E = hv

Answer

P = IV

Question 20

Welches der folgenden Teilchen hat eine negative Ladung?

Accepted Answer

Elektron

Answer

Proton

Answer

Neutron

Answer

Photon

Question 21

Was ist die Kernkraft?

Accepted Answer

Die Kraft, die die Nukleonen im Atomkern zusammenhält

Answer

Die Kraft zwischen Atomen

Answer

Die Kraft zwischen Molekülen

Question 22

Was ist das Halbwertszeit eines radioaktiven Isotops?

Accepted Answer

Die Zeit, in der die Hälfte der Kerne zerfallen ist

Answer

Die Zeit, in der alle Kerne zerfallen sind

Answer

Die Zeit, in der sich die Aktivität verdoppelt

Question 23

Welcher Begriff bezeichnet die Spaltung eines instabilen Atomkerns in zwei leichtere Kerne?

Accepted Answer

Kernspaltung

Answer

Kernfusion

Answer

Radioaktivität

Answer

Alpha-Zerfall

Question 24

Welche Teilchen sind für die ionisierende Strahlung bei der Radioaktivität verantwortlich?

Accepted Answer

Alpha-Teilchen, Beta-Teilchen und Gamma-Strahlung

Answer

Nur Alpha-Teilchen

Answer

Nur Beta-Teilchen

Answer

Nur Neutronen

Question 25

Welche Gleichung beschreibt die Kernfusion von Deuterium und Tritium?

Accepted Answer

²D + ³T → ⁴He + ¹n

Answer

²D + ²D → ³He + ¹n

Answer

²T + ²T → ⁶Li + 2¹n

Answer

¹H + ¹H → ²He + γ

Question 26

Wer entdeckte die Radioaktivität?

Accepted Answer

Henri Becquerel

Answer

Marie Curie

Answer

Albert Einstein

Answer

Niels Bohr

Question 27

Welche Maßeinheit wird für die Radioaktivität verwendet?

Accepted Answer

Becquerel (Bq)

Answer

Newtonmeter (Nm)

Answer

Hertz (Hz)

Answer

Coulomb (C)

Question 28

Welcher Prozess ist für die Energieerzeugung in Kernreaktoren verantwortlich?

Accepted Answer

Kernspaltung

Answer

Radioaktiver Zerfall

Answer

Solarfusion

Answer

Kernfusion

Question 29

Woraus bestehen Atomkerne hauptsächlich?

Accepted Answer

Protonen und Neutronen

Answer

Protonen, Neutronen und Elektronen

Answer

Neutronen und Elektronen

Answer

Elektronen und Protonen

Question 30

Welche Kraft hält die Atomkerne zusammen?

Accepted Answer

Starke Kernkraft

Answer

Coulombkraft

Answer

Gravitation

Answer

Elektromagnetische Kraft

Question 31

Welcher Begriff bezeichnet die Anzahl der Neutronen in einem Atomkern?

Accepted Answer

Neutronenzahl

Answer

Ordnungszahl

Answer

Massenzahl

Answer

Atomradius

Question 32

Welche der folgenden Aussagen beschreibt den Aufbau von Atomkernen zutreffend?

Accepted Answer

Sie bestehen aus Protonen und Neutronen.

Answer

Sie bestehen aus Protonen und Elektronen.

Answer

Sie bestehen aus Elektronen und Neutronen.

Question 33

Was versteht man unter dem Begriff "Radioaktivität"?

Accepted Answer

Die spontane Emission von Strahlung aus Atomkernen.

Answer

Die Absorption von Strahlung durch Atomkerne.

Answer

Die chemische Reaktion von Atomkernen.

Question 34

Welche der folgenden Aussagen zur Kernspaltung ist korrekt?

Accepted Answer

Ein schwerer Atomkern zerfällt in zwei oder mehr kleinere Atomkerne.

Answer

Leichte Atomkerne verschmelzen zu einem schwereren Atomkern.

Answer

Ein Atomkern emittiert Radioaktivität.

Question 35

Was ist die Kernfusion?

Accepted Answer

Die Verschmelzung leichter Atomkerne zu einem schwereren Atomkern.

Answer

Die Aufspaltung eines schweren Atomkerns in kleinere Atomkerne.

Answer

Die Freisetzung von Radioaktivität aus einem Atomkern.

Question 36

Welche Größe spielt bei der Berechnung der Bindungsenergie eines Atomkerns eine Rolle?

Accepted Answer

Massenzahl.

Answer

Volumen.

Answer

Elektrische Ladung.

Question 37

Nenne eine Anwendung, die auf dem Prinzip der Radioaktivität beruht.

Accepted Answer

Medizinische Bildgebung.

Answer

Funktionsweise von Computern.

Answer

Elektromagnetische Signalübertragung.

Answer

Antrieb von Fahrzeugen.

Question 38

Welche Aussage zur starken Kernkraft ist korrekt?

Accepted Answer

Es ist die stärkste Kraft in der Natur.

Answer

Es ist eine elektromagnetische Kraft.

Answer

Es ist eine abstoßende Kraft.

Answer

Es wirkt nur über große Entfernungen.

Question 39

Welche der folgenden Größen ist für die Halbwertszeit eines radioaktiven Stoffes relevant?

Accepted Answer

Zerfallskonstante.

Answer

Massenzahl.

Answer

Bindungsenergie.

Answer

Temperatur.

Question 40

Welche Eigenschaft trifft auf Neutronen zu?

Accepted Answer

Elektrische Neutralität.

Answer

Zusammensetzung aus Protonen und Elektronen.

Answer

Negative elektrische Ladung.

Answer

Positive elektrische Ladung.

Question 41

Welche Maßeinheit wird in der Kernphysik üblicherweise für Energie verwendet?

Accepted Answer

Elektronenvolt.

Answer

Newton.

Answer

Joule.

Answer

Kilowattstunde.

Question 42

Erklären Sie, welcher Teil des Atoms fast die gesamte Masse enthält.

Accepted Answer

Atomkern

Answer

Protonenschale

Answer

Neutronenwolke

Answer

Elektronenhülle

Question 43

Welche Eigenschaft des Atomkerns führt zur Radioaktivität?

Accepted Answer

Instabilität

Answer

Hohe Dichte

Answer

Positive Ladung

Answer

Große Größe

Question 44

Welches Teilchen ist für die Reaktion verantwortlich, die in der Sonne Energie erzeugt?

Accepted Answer

Deuteron

Answer

Neutron

Answer

Alpha-Teilchen

Answer

Gamma-Strahlung

Question 45

Nennen Sie das Hauptresultat der Kernspaltung.

Accepted Answer

Energiefreisetzung und Bildung leichterer Kerne

Answer

Bildung eines schwereren Kerns

Answer

Veränderung der Ladungszahl des Kerns

Answer

Absorption von Energie

Question 46

In welchem Bereich findet eine Anwendung der Radioaktivität statt?

Accepted Answer

Medizinische Bildgebung

Answer

Antrieb von Fahrzeugen

Answer

Herstellung von Baumaterialien

Answer

Erzeugung elektrischer Energie

Question 47

Welche der folgenden Einheiten wird zur Messung der Radioaktivität verwendet?

Accepted Answer

Becquerel

Answer

Ampere

Answer

Joule

Answer

Newton

Question 48

Beschreiben Sie den Begriff „Halbwertszeit“ im Zusammenhang mit radioaktivem Zerfall.

Accepted Answer

Dauer, bis die Hälfte der radioaktiven Kerne zerfallen ist

Answer

Zeitraum, in dem alle radioaktiven Kerne zerfallen sind

Answer

Zeitpunkt, an dem die Zerfallsrate maximal ist

Question 49

Erläutern Sie das grundlegende Prinzip eines Kernreaktors.

Accepted Answer

Geregelte Kernspaltung zur Energiegewinnung

Answer

Geregelte Kernfusion zur Energieerzeugung

Answer

Umwandlung chemischer Energie in Kernenergie

Answer

Absorption von Radioaktivität zur Energieerzeugung

Question 50

Definieren Sie die Bindungsenergie eines Atomkerns.

Accepted Answer

Energie, die erforderlich ist, um den Kern in seine Bestandteile zu zerlegen

Answer

Energie, die freigesetzt wird, wenn der Kern gebildet wird

Answer

Energie, die proportional zur Anzahl der Protonen im Kern ist

Question 51

Welche der folgenden Aussagen über Atomkerne ist zutreffend?

Accepted Answer

Sie bestehen aus Protonen und Neutronen.

Answer

Sie enthalten ausschließlich Elektronen.

Answer

Sie sind deutlich größer als Atome.

Answer

Sie weisen keine elektrische Ladung auf.

Question 52

Welche Anwendung ist unmittelbar mit der Kernspaltung verknüpft?

Accepted Answer

Stromerzeugung in Kernkraftwerken

Answer

Behandlung von Tumoren

Answer

Herstellung von Kunststoffen

Answer

Produktion von Stahl

Question 53

Was ist der wesentliche Unterschied zwischen Kernspaltung und Kernfusion?

Accepted Answer

Bei der Kernspaltung wird ein Atomkern in zwei kleinere Kerne gespalten, während bei der Kernfusion zwei Kerne zu einem größeren Kern verschmelzen.

Answer

Bei der Kernspaltung wird Energie freigesetzt, während bei der Kernfusion Energie absorbiert wird.

Question 54

Welche Größenangabe ist eine Maßeinheit für die Aktivität radioaktiver Quellen?

Accepted Answer

Becquerel (Bq)

Answer

Newton (N)

Answer

Ampere (A)

Answer

Volt (V)

Question 55

Welches Isotop wird in der Medizin zur Krebsbehandlung eingesetzt?

Accepted Answer

Cobalt-60

Answer

Uran-238

Answer

Kohlenstoff-12

Answer

Helium-4

Question 56

Welche der folgenden Aussagen über die Quantenphysik trifft zu?

Accepted Answer

Sie befasst sich mit dem Verhalten von Materie auf atomarer und subatomarer Ebene.

Answer

Sie ist nur für große Objekte anwendbar.

Answer

Sie ist eine Weiterentwicklung der klassischen Physik.

Question 57

Welche der folgenden Aussagen trifft am besten auf die starke Kernkraft zu?

Accepted Answer

Die starke Kernkraft ist die stärkste fundamentale Kraft und hält die Nukleonen im Atomkern zusammen.

Answer

Die starke Kernkraft ist eine schwache Kraft, die nur über kurze Distanzen wirkt.

Question 58

Welche Art von radioaktivem Zerfall beinhaltet die Emission eines Elektrons?

Accepted Answer

Beta-Minus-Zerfall

Answer

Alpha-Zerfall

Answer

Elektroneneinfang

Answer

Gamma-Zerfall

Question 59

Was ist die Halbwertszeit eines radioaktiven Isotops?

Accepted Answer

Die Zeit, die benötigt wird, um die Hälfte der ursprünglichen Anzahl der radioaktiven Kerne zu zerfallen.

Answer

Die Zeit, die benötigt wird, um alle radioaktiven Kerne zu zerfallen.

Question 60

Welche der folgenden Anwendungen ist KEINE Anwendung der Kernphysik?

Accepted Answer

Herstellung von synthetischen Stoffen wie Kunststoffen.

Answer

Energieerzeugung in Kernkraftwerken.

Answer

Medizinische Diagnose und Behandlung.

Question 61

Was ist der Unterschied zwischen Kernspaltung und Kernfusion?

Accepted Answer

Kernspaltung spaltet einen schweren Atomkern in leichtere Kerne, während Kernfusion leichte Kerne zu einem schwereren Kern verschmilzt.

Answer

Kernspaltung fusioniert leichte Kerne zu einem schwereren Kern, während Kernfusion einen schweren Atomkern in leichtere Kerne spaltet.

Question 62

Welche Bedingung muss erfüllt sein, damit Kernspaltung stattfinden kann?

Accepted Answer

Der Atomkern muss mit einem Neutronen beschossen werden.

Answer

Der Atomkern muss eine hohe Geschwindigkeit besitzen.

Answer

Der Atomkern muss eine hohe Temperatur aufweisen.

Question 63

Welche Art von Strahlung wird bei Kernspaltung freigesetzt?

Accepted Answer

Neutronen, Gammastrahlung und Betastrahlung

Answer

Nur Betastrahlung

Answer

Nur Gammastrahlung

Answer

Nur Neutronen

Question 64

Welche der folgenden Aussagen über die Energiebilanz bei Kernfusion ist korrekt?

Accepted Answer

Bei Kernfusion wird mehr Energie freigesetzt, als zur Fusionierung der Kerne benötigt wird.

Answer

Bei Kernfusion wird weniger Energie freigesetzt, als zur Fusionierung der Kerne benötigt wird.

Answer

Bei Kernfusion wird keine Energie freigesetzt.