Kernchemie lernen: Quizze und Übungen für Klasse 11

Question 1

Welche Aufgabe hat die starke Kernkraft bei der Stabilität von Atomkernen?

Accepted Answer

Sie hält die Protonen im Kern zusammen und überwindet die elektrostatische Abstoßung.

Answer

Sie bewirkt den radioaktiven Zerfall von Atomkernen.

Answer

Sie ist nur in leichten Atomkernen wirksam.

Answer

Sie spielt keine Rolle für die Stabilität von Atomkernen.

Question 2

Nenne die zwei gängigsten Methoden zur Beschleunigung von Teilchen in der Kernphysik und erläutere ihre Bedeutung.

Accepted Answer

Elektrische Felder (Linearbeschleuniger)

Accepted Answer

Magnetische Felder (Zyklotron)

Answer

Gravitationskräfte (Massenspektrometer)

Answer

Chemische Reaktionen (Explosivstoffe)

Question 3

Wie werden radioaktive Isotope in der medizinischen Diagnostik und Behandlung eingesetzt?

Accepted Answer

Sowohl für Diagnostik als auch für Therapie, wie z. B. Technetium-99m

Answer

Nur zur Bildgebung, wie z. B. Iod-131

Answer

Nur für die Strahlentherapie, wie z. B. Kobalt-60

Answer

Immer mit erheblichen Gesundheitsrisiken

Question 4

Wie tragen Teilchenbeschleuniger zur Erforschung der Kernstruktur bei?

Accepted Answer

Sie beschleunigen Teilchen auf hohe Energien, die Atomkerne durchdringen und deren Struktur aufdecken.

Answer

Sie erzeugen neue Elemente durch Kernfusion.

Answer

Sie messen die Halbwertszeit radioaktiver Isotope.

Answer

Sie haben keine Bedeutung für die Kernforschung.

Question 5

Frage: Beschreibe die Bedeutung der Radiochemie in der Umweltwissenschaft, insbesondere bei der Untersuchung von Umweltverschmutzung und der Überwachung radioaktiver Stoffe.

Accepted Answer

Radioisotope können eingesetzt werden, um Schadstoffe in der Umwelt nachzuverfolgen.

Answer

Die Radiochemie ist in den Umweltwissenschaften nicht relevant.

Answer

Die Radiochemie wird nur zur Entsorgung radioaktiver Abfälle aus Kernkraftwerken genutzt.

Answer

Die Radiochemie spielt keine Rolle bei der Überwachung der Luftverschmutzung.

Question 6

Nenne drei wichtige Sicherheitsmaßnahmen beim Umgang mit radioaktiven Stoffen und erläutere, warum sie für den Schutz von Mensch und Umwelt unerlässlich sind.

Accepted Answer

Schutzkleidung und Atemschutzmasken tragen

Accepted Answer

Aufenthaltsdauer in der Nähe radioaktiver Stoffe begrenzen

Accepted Answer

Radioaktive Abfälle in verschlossenen Behältern lagern

Question 7

Wie tragen Teilchenbeschleuniger zur Erforschung der Teilchenphysik bei und erweitern unser Verständnis von Atomkernen?

Accepted Answer

Teilchenbeschleuniger erzeugen hochenergetische Teilchen, die uns helfen, die Struktur und Eigenschaften von Atomkernen zu untersuchen.

Answer

Teilchenbeschleuniger werden nur in der Astrophysik eingesetzt.

Answer

Teilchenbeschleuniger werden nur für medizinische Zwecke wie die Krebsbehandlung verwendet.

Answer

Teilchenbeschleuniger sind für die Erforschung von Atomkernen irrelevant.

Question 8

Wie helfen Isotope bei der Altersbestimmung archäologischer Funde?

Accepted Answer

Durch Messung des Zerfallsverhältnisses von Isotopen kann das genaue Alter eines Artefakts bestimmt werden.

Answer

Isotope sind für die Datierung ungeeignet, da sie sich im Laufe der Zeit verändern.

Answer

Isotope dienen nur dazu, die zeitliche Abfolge von Ereignissen festzustellen.

Answer

Isotope können zur Bestimmung der Herkunft eines Artefakts verwendet werden.

Question 9

Wie trägt die Kernchemie zur medizinischen Bildgebungstechnologie bei, wie z. B. Positronen-Emissions-Tomographie (PET) und Magnetresonanztomographie (MRT)?

Accepted Answer

Radioaktive Isotope in PET und MRT machen biochemische Prozesse und physiologische Funktionen im Körper sichtbar.

Answer

Die Kernchemie hat keinen Einfluss auf die medizinische Bildgebungstechnologie.

Answer

Radioaktive Isotope in der Medizin werden nur zur Krebsbehandlung eingesetzt.

Question 10

Wer trug maßgeblich zur Weiterentwicklung des Atommodells von Rutherford bei?

Accepted Answer

Niels Bohr

Answer

Albert Einstein

Answer

Marie Curie

Answer

Erwin Schrödinger

Question 11

Welche Bedeutung hat die Kernchemie bei der Entwicklung neuartiger Materialien mit außergewöhnlichen Eigenschaften für unterschiedliche Anwendungen?

Accepted Answer

Kernchemie ermöglicht die Herstellung von Materialien mit neuartigen optischen, elektrischen und thermischen Eigenschaften.

Answer

Kernchemie spielt eine unbedeutende Rolle bei der Entwicklung neuer Materialien.

Answer

Kernchemie wird nur zur Herstellung von Brennstoffen für Kernkraftwerke eingesetzt.

Answer

Kernchemie befasst sich ausschließlich mit der Untersuchung radioaktiver Isotope.

Question 12

Welche Rolle spielt Synchrotronstrahlung in der Kernphysik und wie wird sie zur Untersuchung von Atomkernen eingesetzt?

Accepted Answer

Synchrotronstrahlung liefert intensive Röntgenstrahlung, die zur Erforschung der inneren Struktur von Atomkernen genutzt wird.

Answer

Synchrotronstrahlung ist in der Kernphysik bedeutungslos.

Answer

Synchrotronstrahlung dient in der Kernphysik nur zur Neutronenerzeugung.

Answer

Synchrotronstrahlung ist eine ionisierende Strahlung, die in der Krebsbehandlung verwendet wird.

Question 13

Welche Entsorgungsmethode für radioaktive Abfälle bietet die höchste Sicherheit und minimiert langfristige Umweltauswirkungen?

Accepted Answer

Geologische Tiefenlagerung

Answer

Oberflächennahe Deponierung

Answer

Meeresboden-Deponierung

Answer

Verbrennung

Question 14

Wie werden radioaktive Isotope in der Umweltwissenschaft eingesetzt, insbesondere bei der Untersuchung von Umweltverschmutzung und der Überwachung radioaktiver Stoffe?

Accepted Answer

Radioaktive Isotope können Schadstoffe in der Umwelt verfolgen und ihre Ausbreitung bestimmen.

Answer

Radioaktive Isotope werden nicht in der Umweltüberwachung eingesetzt, da sie gefährlich sind.

Answer

Radioaktive Isotope haben keine Rolle in der Umweltwissenschaft.

Answer

Radioaktive Isotope werden nur zur Krebsbehandlung eingesetzt.

Question 15

Welches Teilchen gehört **nicht** zum Atomkern?

Accepted Answer

Elektron

Answer

Proton

Answer

Neutron

Question 16

Wie nennt man den Prozess, bei dem ein radioaktives Atom durch Strahlung in ein stabileres Atom umgewandelt wird?

Accepted Answer

Radioaktiver Zerfall

Answer

Kernspaltung

Answer

Kernfusion

Answer

Isotopenaustausch

Question 17

Welche drei Arten radioaktiver Strahlung gibt es? Beschreibe ihre Eigenschaften, wie Reichweite und Ionisierungskraft.

Accepted Answer

Alphastrahlung: Heliumkerne, kurze Reichweite, hohe Ionisierungskraft

Accepted Answer

Betastrahlung: Elektronen oder Positronen, größere Reichweite als Alphastrahlung, geringere Ionisierungskraft

Accepted Answer

Gammastrahlung: Energiereiche Photonen, größte Reichweite, geringste Ionisierungskraft

Answer

Alphastrahlung hat die größte Reichweite und die geringste Ionisierungskraft.

Question 18

Welche der folgenden Maßnahmen ist KEIN geeignetes Strahlenschutzmittel im Umgang mit radioaktiven Materialien?

Accepted Answer

Kameras beim Umgang mit radioaktiven Materialien

Answer

Ausreichender Abstand zu radioaktiven Quellen

Answer

Geeignete Abschirmmaterialien wie Blei oder Beton

Answer

Schutzanzüge zum Schutz vor radioaktiven Partikeln auf Haut oder Kleidung

Question 19

Was bezeichnet die Kernladungszahl?

Accepted Answer

Anzahl der positiv geladenen Protonen im Atomkern

Answer

Anzahl der negativ geladenen Elektronen im Atomkern

Answer

Anzahl der neutralen Neutronen im Atomkern

Answer

Größe des Atomkerns

Question 20

Was ist eine Alpha-Strahlung?

Accepted Answer

Ein Teilchenstrom aus Heliumkernen (zwei Protonen und zwei Neutronen)

Answer

Ein Teilchenstrom aus Elektronen

Answer

Eine elektromagnetische Strahlung

Answer

Eine starke Kernkraft

Question 21

Welche der folgenden Gleichungen beschreibt eine Kernspaltung?

Accepted Answer

U-235 + n → Ba-141 + Kr-92 + 3n

Answer

U-235 + n → Th-232 + He-4

Answer

U-235 + n → Pu-239 + e-

Answer

Pu-239 + n → Am-242 + 2n

Question 22

Wer entdeckte die Radioaktivität?

Accepted Answer

Henri Becquerel

Answer

Marie Curie

Answer

Albert Einstein

Answer

Max Planck

Question 23

Was ist die Halbwertszeit eines radioaktiven Elements?

Accepted Answer

Die Zeit, die vergeht, bis die Hälfte der ursprünglichen Atomkerne zerfallen ist

Answer

Die Zeit, die vergeht, bis alle Atomkerne zerfallen sind

Answer

Die Zeit, die vergeht, bis sich die Masse des Elements halbiert

Answer

Die Zeit, die vergeht, bis die Aktivität des Elements halbiert ist

Question 24

Welche der folgenden Aussagen zur starken Kernkraft ist falsch?

Accepted Answer

Sie ist abhängig von der elektrischen Ladung der beteiligten Teilchen.

Answer

Sie ist die stärkste Kraft in der Natur.

Answer

Sie wirkt nur über sehr kurze Entfernungen.

Answer

Sie ist für den Zusammenhalt von Atomkernen verantwortlich.

Question 25

Welches der folgenden Teilchen gehört **nicht** zum Aufbau eines Atomkerns?

Accepted Answer

Elektron

Answer

Proton

Answer

Alpha-Teilchen

Answer

Neutron

Question 26

Welche Aussage über die Kernkräfte trifft zu?

Accepted Answer

Sie wirken sehr stark anziehend, aber nur über äußerst kurze Distanzen.

Answer

Sie wirken schwach anziehend über große Entfernungen.

Answer

Sie wirken abstoßend über große Entfernungen.

Question 27

Was beschreibt die Massenzahl eines Atoms?

Accepted Answer

Die Summe aus der Zahl der Protonen und Neutronen

Answer

Die Anzahl der Neutronen

Answer

Die Summe aus der Zahl der Elektronen und Protonen

Answer

Die Anzahl der Protonen

Question 28

Welches der folgenden Isotope ist radioaktiv?

Accepted Answer

Kohlenstoff-14

Answer

Kohlenstoff-12

Answer

Sauerstoff-16

Answer

Stickstoff-14

Question 29

Welche Aussage zur Halbwertszeit eines radioaktiven Isotops ist richtig?

Accepted Answer

Sie gibt die Zeitspanne an, in der die Hälfte der Atomkerne zerfallen ist.

Answer

Sie gibt die Zeitspanne an, in der sich die Aktivität des Isotops verdoppelt hat.

Answer

Sie gibt die Zeitspanne an, in der alle Atomkerne zerfallen sind.

Question 30

Welches Symbol steht für das Alpha-Teilchen?

Accepted Answer

α

Answer

β

Answer

γ

Answer

δ

Question 31

Welche der folgenden Teilchen sind NICHT im Atomkern enthalten?

Accepted Answer

Elektronen

Answer

Protonen

Answer

Neutronen

Answer

Alpha-Teilchen

Question 32

Was beschreibt die Massenzahl eines Elements?

Accepted Answer

Die Summe aus der Protonen- und Neutronenzahl

Answer

Die Zahl der Elektronen im Atom

Answer

Die Zahl der Protonen im Kern

Answer

Die Summe aus der Protonen- und Elektronenzahl

Question 33

Welcher Prozess führt zur Aussendung eines Alpha-Teilchens?

Accepted Answer

Alpha-Zerfall

Answer

Beta-Zerfall

Answer

Gamma-Zerfall

Answer

Kernspaltung

Question 34

Was beschreibt die Halbwertszeit eines radioaktiven Isotops?

Accepted Answer

Die Zeitspanne, in der die Hälfte der Atome zerfallen

Answer

Die Zeitspanne, in der alle Atome zerfallen

Answer

Die Zeitspanne, in der die Hälfte des Isotops zerfällt

Answer

Die Zeitspanne, in der ein Viertel der Atome zerfallen

Question 35

Welcher der aufgeführten Prozesse ist eine Kernreaktion?

Accepted Answer

Kernspaltung

Answer

Physikalische Reaktion

Answer

Biologische Reaktion

Answer

Chemische Reaktion

Question 36

Welche Formel beschreibt die Massenergiediequivalenz?

Accepted Answer

E=mc²

Answer

F=ma

Answer

E=hv

Answer

P=IV

Question 37

Welches der folgenden Teilchen ist ein Isotop von Wasserstoff?

Accepted Answer

Deuterium

Answer

Stickstoff

Answer

Sauerstoff

Answer

Helium

Question 38

Welches Produkt entsteht bei einer Fusionsreaktion?

Accepted Answer

Ein schwererer Atomkern

Answer

Ein leichterer Atomkern

Answer

Neutronen

Answer

Elektronen

Question 39

Welche Kraft ist für die Bindung im Atomkern verantwortlich?

Accepted Answer

Starke Kernkraft

Answer

Coulombkraft

Answer

Gravitationskraft

Question 40

Welche der folgenden Definitionen beschreibt Radioaktivität am besten?

Accepted Answer

Der spontane Zerfall instabiler Atomkerne unter Aussendung von Strahlung.

Answer

Die Freisetzung von Wärme durch exotherme Reaktionen.

Answer

Die Umwandlung chemischer Elemente in andere Elemente.

Question 41

Welches der folgenden Elemente ist ein Alphastrahler?

Accepted Answer

Uran

Answer

Kohlenstoff

Answer

Chlor

Answer

Natrium

Question 42

Nenne eine praktische Anwendung der Radioaktivität.

Accepted Answer

Erzeugung elektrischer Energie in Kernkraftwerken

Answer

Produktion von Solarzellen

Answer

Herstellung von Kunststoffen

Answer

Verbrennung fossiler Brennstoffe

Question 43

Welches Isotop von Kohlenstoff ist radioaktiv?

Accepted Answer

Kohlenstoff-14

Answer

Kohlenstoff-15

Answer

Kohlenstoff-13

Answer

Kohlenstoff-12

Question 44

Welche der folgenden Eigenschaften trifft auf Gammastrahlung zu?

Accepted Answer

Hohe Reichweite und Durchdringungskraft.

Answer

Kann vollständig durch Blei abgeschirmt werden.

Answer

Besteht aus Alpha-Teilchen.

Question 45

Welches Gerät dient zur Messung radioaktiver Strahlung?

Accepted Answer

Geigerzähler

Answer

Mikroskop

Answer

Voltmeter

Answer

Barometer

Question 46

Was beschreibt die Halbwertszeit eines radioaktiven Isotops?

Accepted Answer

Die Zeitspanne, in der die Hälfte der Atome zerfällt.

Answer

Die Zeitspanne, in der alle Atome zerfallen.

Answer

Die Geschwindigkeit, mit der das Isotop zerfällt.

Question 47

Welche der folgenden Reaktionen ist eine Kernfusion?

Accepted Answer

4 Wasserstoffatomkerne → Heliumatomkern + 2 Neutronen + Energie

Answer

14 Kohlenstoffatomkerne → 14 Stickstoffatomkerne + Elektron

Answer

60 Kobaltatomkerne → 60 Nickelatomkerne + Gammastrahlung

Answer

235 Uranatomkerne → 231 Thoriumatomkerne + 4 Heliumatomkerne + Energie

Question 48

Welche Einheit wird verwendet, um die Radioaktivität eines Stoffes zu messen?

Accepted Answer

Becquerel (Bq)

Answer

Hertz (Hz)

Answer

Tesla (T)

Answer

Newton (N)

Question 49

Was passiert bei einer Kernspaltung?

Accepted Answer

Ein Atomkern zerfällt in zwei oder mehr kleinere Kerne.

Answer

Ein Elektron wird aus einem Atomkern emittiert.

Answer

Zwei Atomkerne verschmelzen zu einem größeren Kern.

Answer

Ein Neutron wird aus einem Atomkern emittiert.

Question 50

Was ist ein charakteristisches Merkmal eines radioaktiven Isotops?

Accepted Answer

Es emittiert ionisierende Strahlung.

Answer

Es hat eine lange Halbwertszeit.

Answer

Es ist stabil.

Answer

Es reagiert nicht mit anderen Atomen.

Question 51

Welche Sicherheitsvorkehrung ist beim Umgang mit radioaktiven Materialien besonders wichtig?

Accepted Answer

Tragen von Schutzkleidung und Atemschutzmasken.

Answer

Essen und Trinken in der Nähe der Materialien.

Answer

Berühren der Materialien mit bloßen Händen.

Answer

Aufbewahren der Materialien in unbeschrifteten Behältern.

Question 52

Was beschreibt die Halbwertszeit eines radioaktiven Isotops?

Accepted Answer

Die Zeit, in der die Hälfte der ursprünglichen Atomkerne zerfallen ist.

Answer

Die Zeit, die benötigt wird, bis alle Atomkerne zerfallen sind.

Answer

Eine konstante Größe für alle radioaktiven Isotope.

Question 53

Welche Art von Strahlung hat die größte Reichweite und das größte Durchdringungsvermögen?

Accepted Answer

Gammastrahlung

Answer

Alphastrahlung

Answer

Röntgenstrahlung

Answer

Betastrahlung

Question 54

Welche Anwendung nutzt die Kernchemie?

Accepted Answer

Erzeugung von Kernenergie in Kernkraftwerken

Answer

Produktion von Kunststoffen

Answer

Reinigung von Wasser

Answer

Herstellung von Glas

Question 55

Was sind Isotope?

Accepted Answer

Atome desselben Elements mit der gleichen Anzahl von Protonen, aber unterschiedlicher Anzahl von Neutronen.

Answer

Atome verschiedener Elemente mit der gleichen Anzahl von Elektronen.

Question 56

Was ist die Kernbindungsenergie?

Accepted Answer

Die Energie, die benötigt wird, um einen Atomkern in seine Bestandteile (Protonen und Neutronen) zu zerlegen.

Answer

Eine konstante Größe für alle Atomkerne.

Answer

Die Energie, die freigesetzt wird, wenn sich Atomkerne vereinigen.

Question 57

Welche Kraft hält die Protonen im Atomkern zusammen?

Accepted Answer

Starke Kernkraft

Answer

Gravitationskraft

Answer

Elektromagnetische Kraft

Answer

Schwache Kernkraft

Question 58

Welche der folgenden Aussagen über Radioaktivität ist korrekt?

Accepted Answer

Es ist ein spontaner Prozess, bei dem instabile Atomkerne unter Aussendung von Strahlung zerfallen.

Answer

Es ist für alle Elemente gleichermaßen gefährlich.

Answer

Es erzeugt ausschließlich Alpha-Teilchen.

Answer

Es kann durch äußere Einflüsse wie Hitze oder Druck gestoppt werden.

Question 59

Welche Gleichung beschreibt die allgemeine Form einer Alpha-Zerfallsreaktion?

Accepted Answer

^A_ZX → ^A-4_Z-2Y + ⁴₂He

Answer

^A_ZX → ^A+2_Z+1Y + ²_-1e

Answer

^A_ZX → ^A-2_Z-1Y + ²₁H

Question 60

Was versteht man unter dem Kern-Massendefekt?

Accepted Answer

Die Differenz zwischen der Masse des Atomkerns und der Summe der Massen seiner Bestandteile (Protonen und Neutronen).

Answer

Die Masse, die bei einer Kernreaktion absorbiert wird.

Answer

Die Masse, die bei einem radioaktiven Zerfall freigesetzt wird.

Question 61

Welche Teilchen befinden sich im Atomkern?

Accepted Answer

Protonen und Neutronen

Answer

Elektronen

Answer

Nur Protonen

Answer

Nur Neutronen

Question 62

Wie definiert man die Massenzahl eines Atoms?

Accepted Answer

Die Summe aus Protonen- und Neutronenzahl

Answer

Die Anzahl der Protonen

Answer

Die Anzahl der Neutronen

Answer

Die Anzahl der Elektronen

Question 63

Welches der folgenden Isotope ist radioaktiv?

Accepted Answer

Uran-238

Answer

Stickstoff-14

Answer

Kohlenstoff-12

Answer

Sauerstoff-16

Question 64

Welche Art von Strahlung hat die höchste Durchdringungsfähigkeit?

Accepted Answer

Gammastrahlung

Answer

Neutronenstrahlung

Answer

Betastrahlung

Answer

Alphastrahlung