Kernphysik lernen: Quizfragen und Übungen für Chemikanten

Question 1

Welche der folgenden Aussagen beschreibt Radioaktivität korrekt?

Accepted Answer

Radioaktive Stoffe emittieren spontan Teilchen.

Answer

Radioaktive Stoffe werden durch äußere Einflüsse aktiviert.

Answer

Die Halbwertszeit radioaktiver Stoffe hängt von der Temperatur ab.

Answer

Radioaktive Stoffe haben eine unendlich lange Lebensdauer.

Question 2

Was kennzeichnet eine Kernspaltung?

Accepted Answer

Ein schwerer Atomkern zerfällt in zwei kleinere Kerne.

Answer

Zwei leichte Atomkerne verschmelzen zu einem schwereren Kern.

Answer

Ein Elektron wird aus einem Atomkern entfernt.

Answer

Ein Proton wandelt sich in ein Neutron um.

Question 3

Was versteht man unter der Halbwertszeit eines radioaktiven Stoffes?

Accepted Answer

Die Zeitspanne, in der die Hälfte der Atomkerne zerfallen ist.

Answer

Die Zeitspanne, in der die Hälfte der Masse des Stoffes zerfallen ist.

Answer

Die Zeitspanne, in der die Hälfte der Energie des Stoffes freigesetzt wird.

Answer

Die Zeitspanne, in der der gesamte Stoff zerfallen ist.

Question 4

Welches Isotop ist radioaktiv?

Accepted Answer

Uran-238

Answer

Kohlenstoff-12

Answer

Wasserstoff

Answer

Sauerstoff

Question 5

Was geschieht bei einer Kernfusion?

Accepted Answer

Zwei leichte Atomkerne verschmelzen zu einem schwereren Kern.

Answer

Ein schwerer Atomkern zerfällt in zwei kleinere Kerne.

Answer

Ein Elektron wird aus einem Atomkern entfernt.

Answer

Ein Neutron wandelt sich in ein Proton um.

Question 6

Welche Energiequelle nutzt die Sonne?

Accepted Answer

Kernfusion

Answer

Kernspaltung

Answer

Verbrennung

Answer

Erdwärme

Question 7

Wer entdeckte die Radioaktivität?

Accepted Answer

Marie Curie

Answer

Wilhelm Conrad Röntgen

Answer

Ernest Rutherford

Answer

Albert Einstein

Question 8

Radioaktivität ist:

Accepted Answer

Die spontane Umwandlung eines Atomkerns in einen anderen

Answer

Ein Prozess, der durch äußere Einflüsse gestoppt werden kann

Answer

Eine Eigenschaft aller Elemente

Answer

Abhängig von der Stärke des Magnetfelds

Question 9

Bei der Alpha-Strahlung wird emittiert:

Accepted Answer

Ein Proton und ein Neutron

Answer

Ein Elektron und ein Proton

Answer

Ein Neutron und ein Elektron

Answer

Ein Proton

Question 10

Die Halbwertszeit eines radioaktiven Elements ist:

Accepted Answer

Die Zeit, in der die Hälfte der Atomkerne zerfällt

Answer

Die Zeit, in der alle Atomkerne zerfallen

Answer

Die Zeit, in der sich die Radioaktivität verdoppelt

Answer

Die Zeit, in der sich die Masse des Elements halbiert

Question 11

Eine Kernspaltung ist:

Accepted Answer

Die Umwandlung eines großen Kerns in zwei kleinere

Answer

Die Verschmelzung zweier kleiner Kerne zu einem größeren

Answer

Der Zerfall eines Kerns in ein anderes Element

Answer

Die Absorption eines Neutrons durch einen Kern

Question 12

Die Kettenreaktion in einem Kernreaktor beruht auf:

Accepted Answer

Neutronen, die weitere Kernspaltungen auslösen

Answer

Neutronen, die durch Kernfusion erzeugt werden

Answer

Radioaktivität, die in einem kontrollierten Umfeld genutzt wird

Answer

Umgewandelter Masse von Atomen

Question 13

Über Kernfusion lässt sich sagen:

Accepted Answer

Alle Aussagen treffen zu

Answer

Sie findet in der Sonne statt

Answer

Sie setzt mehr Energie frei als Kernspaltung

Answer

Sie erzeugt keine radioaktiven Abfälle

Question 14

Zur Messung der Radioaktivität werden verwendet:

Accepted Answer

Alle genannten Größen

Answer

Aktivität

Answer

Dosis

Answer

Äquivalentdosis

Question 15

In der Medizin werden folgende Anwendungen der Kernphysik eingesetzt:

Accepted Answer

Alle genannten Anwendungen

Answer

Strahlentherapie

Answer

MRT

Answer

PET

Question 16

Definieren Sie einen Isotop.

Accepted Answer

Atome mit gleicher Protonenzahl, aber unterschiedlicher Neutronenzahl

Answer

Atome mit gleicher Neutronenzahl, aber unterschiedlicher Protonenzahl

Answer

Atome mit gleicher Anzahl an Protonen und Neutronen

Answer

Atome mit gleicher Masse, aber unterschiedlicher Ladung

Question 17

Welche Einheit wird zur Messung der Radioaktivität verwendet?

Accepted Answer

Becquerel

Answer

Joule

Answer

Coulomb

Answer

Watt

Question 18

Was ist die Definition der atomaren Masseneinheit (amu)?

Accepted Answer

1/12 der Masse eines Kohlenstoff-12-Atoms

Answer

Die Masse eines Elektrons

Answer

Die Masse eines Protons

Answer

Die Masse eines Neutrons

Question 19

Welche Aussage beschreibt die starke Wechselwirkung am besten?

Accepted Answer

Sie ist für die Bindung von Atomkernen verantwortlich.

Answer

Sie ist die stärkste der vier Grundkräfte.

Answer

Sie wirkt nur auf elektrisch neutrale Teilchen.

Answer

Sie hat eine unendlich große Reichweite.

Question 20

Erklären Sie den Begriff "Kernspaltungskette."

Accepted Answer

Eine Reihe von Kernspaltungen, die durch die bei einer ersten Kernspaltung freigesetzten Neutronen ausgelöst werden

Answer

Die Aufteilung eines Atomkerns in zwei oder mehr kleinere Atomkerne

Answer

Die Reaktion eines Atoms mit einem Neutron

Answer

Die Umwandlung eines Atoms in ein anderes Element

Question 21

Neben Deuterium und Tritium werden welche Brennstoffe für die Kernfusion als Alternativen diskutiert?

Accepted Answer

Helium-3 und Bor-11

Answer

Uran-238 und Plutonium-241

Answer

Wasserstoff und Sauerstoff

Question 22

Welche Aussage zu den Eigenschaften von Alpha-Strahlung ist korrekt?

Accepted Answer

Sie besteht aus Heliumkernen und hat eine geringe Reichweite.

Answer

Sie ist eine elektromagnetische Strahlung mit hoher Reichweite.

Answer

Sie besteht aus Elektronen und hat eine hohe Durchdringungskraft.

Question 23

Welche der folgenden Aussagen zur Kernfusion ist richtig?

Accepted Answer

Sie erfordert leichtere Atomkerne als Ausgangsstoffe und setzt mehr Energie frei als Kernspaltung.

Answer

Sie ist eine endotherme Reaktion.

Answer

Sie findet nur in der Sonne statt.

Question 24

Welche der folgenden Teilchen ist für die Radioaktivität von Radon-222 verantwortlich?

Accepted Answer

Alpha-Teilchen

Answer

Beta-Teilchen

Answer

Gamma-Strahlung

Answer

Neutronen

Question 25

Welche der folgenden Anwendungen nutzt die Prinzipien der Kernspaltung?

Accepted Answer

Kernkraftwerke

Answer

Solarzellen

Answer

Laser

Answer

Röntgengeräte

Question 26

Welche der folgenden Aussagen zur Kernbindungsenergie ist korrekt?

Accepted Answer

Sie ist die Energiemenge, die benötigt wird, um einen Atomkern in seine einzelnen Nukleonen zu zerlegen.

Answer

Sie nimmt mit zunehmender Kernladung zu.

Answer

Sie ist eine elektrostatische Kraft.

Question 27

Was ist das Ziel der Teilchenbeschleuniger in der Kernphysik?

Accepted Answer

Erzeugung hochenergetischer Teilchen zur Erforschung der grundlegenden Bestandteile der Materie und Untersuchung der Kernstruktur.

Answer

Erzeugung von Radioisotopen für medizinische Zwecke

Answer

Beschleunigung von Raumfahrzeugen

Question 28

Welche der folgenden Aussagen zur Kernfusion in der Sonne ist richtig?

Accepted Answer

Sie erfolgt durch den Proton-Proton-Zyklus, der eine Reihe von Kernreaktionen umfasst.

Answer

Sie setzt weniger Energie frei als Kernspaltung.

Answer

Sie erfordert schwere Atomkerne als Ausgangsstoffe.

Question 29

Welches Elementarteilchen überträgt die starke Kernkraft?

Accepted Answer

Gluon

Answer

Elektron

Answer

Proton

Answer

Photon

Question 30

Was bezeichnet die Massenzahl eines Atoms?

Accepted Answer

Gesamtanzahl der Nukleonen (Protonen und Neutronen) im Atomkern

Answer

Anzahl der Elektronen in der äußersten Schale des Atoms

Answer

Elektronegativität des Atoms

Answer

Bindungsenergie des Atomkerns

Question 31

Welche Art ionisierender Strahlung weist die größte Durchdringungsfähigkeit auf?

Accepted Answer

Gammastrahlung

Answer

Alphastrahlung

Answer

Röntgenstrahlung

Answer

Betastrahlung

Question 32

Worin besteht der grundlegende Vorgang bei der Kernspaltung?

Accepted Answer

Ein schwerer Atomkern zerfällt in zwei oder mehr kleinere Atomkerne.

Answer

Ein Atomkern verschmilzt mit einem Neutron.

Answer

Ein Atomkern emittiert ein Alpha-Teilchen.

Answer

Ein Atomkern wandelt sich in ein anderes Element um.

Question 33

Welche Energiequelle wird in Kernkraftwerken genutzt?

Accepted Answer

Kernenergie aus der Spaltung schwerer Atomkerne

Answer

Chemische Energie aus der Verbrennung fossiler Brennstoffe

Answer

Geothermische Energie aus der Erdwärme

Answer

Erneuerbare Energie aus Sonnen- und Windkraft

Question 34

Was ist der wesentliche Prozess bei der Kernfusion?

Accepted Answer

Die Verschmelzung zweier leichter Atomkerne zu einem schwereren Atomkern mit gleichzeitiger Freisetzung von Energie.

Answer

Der radioaktive Zerfall eines Atomkerns unter Aussendung von Gammastrahlung.

Answer

Die Aufspaltung eines schweren Atomkerns in leichtere Kerne.

Answer

Die Emission von Alpha- oder Beta-Teilchen aus einem Atomkern.

Question 35

Welche Gesundheitsgefahr geht von radioaktiven Stoffen aus?

Accepted Answer

Emission ionisierender Strahlung, die zu Krebserkrankungen, Zellschäden und anderen Gesundheitsproblemen führen kann.

Answer

Extreme Explosionsgefahr.

Answer

Hohe Toxizität, die zu Vergiftungen führt.

Answer

Verursachung von Allergien und Hautreizungen.

Question 36

Welches Gerät wird zur Detektion radioaktiver Strahlung eingesetzt?

Accepted Answer

Geigerzähler

Answer

Thermometer

Answer

Spektrometer

Answer

Voltmeter

Question 37

Was versteht man unter der Halbwertszeit eines radioaktiven Elements?

Accepted Answer

Die Zeitspanne, in der die Hälfte der Atomkerne des Elements zerfallen sind.

Answer

Die Zeitspanne, in der das Element seine radioaktiven Eigenschaften verliert.

Answer

Die Zeitspanne, in der das Element vollständig zerfallen ist.

Answer

Die Zeitspanne, in der sich die Masse des Elements verdoppelt.

Question 38

Welche gesundheitlichen Folgen kann ionisierende Strahlung beim Menschen haben?

Accepted Answer

Erhöhtes Risiko für Krebserkrankungen, Schädigung des Erbguts und andere gesundheitliche Beeinträchtigungen.

Answer

Stärkung des Immunsystems.

Answer

Keine nachteiligen Auswirkungen auf die Gesundheit.

Answer

Verbesserte körperliche und geistige Leistungsfähigkeit.

Question 39

Welche der folgenden Aussagen beschreibt Radioaktivität am zutreffendsten?

Accepted Answer

Der spontane Zerfall instabiler Atomkerne unter Aussendung von Teilchen oder Strahlung.

Answer

Ein chemischer Prozess, der zur Bildung eines neuen Elements führt.

Answer

Verantwortlich für die Entstehung der Sonne.

Answer

Exklusiv in künstlich erzeugten Atomen vorkommend.

Question 40

Welches der folgenden Isotope besitzt radioaktive Eigenschaften?

Accepted Answer

Uran-238

Answer

Sauerstoff-16

Answer

Eisen-56

Answer

Kohlenstoff-12

Question 41

Welche Einheit dient zur Messung der Radioaktivität?

Accepted Answer

Becquerel (Bq)

Answer

Joule (J)

Answer

Newton (N)

Answer

Grad Celsius (°C)

Question 42

Nenne eine medizinische Anwendung der Kernphysik.

Accepted Answer

Krebsbehandlung

Answer

Lebensmittelkonservierung

Answer

Weltraumforschung

Answer

Automobilantrieb

Question 43

Welche Eigenschaft ist charakteristisch für radioaktive Strahlung?

Accepted Answer

Durchdringung von Materie

Answer

Positive Ladung

Answer

Schallgeschwindigkeit

Answer

Sichtbarkeit für das menschliche Auge

Question 44

Was ist die Halbwertszeit?

Accepted Answer

Zeitspanne, in der die Hälfte der radioaktiven Atome zerfällt.

Answer

Durch äußere Faktoren beeinflussbar

Answer

Konsistente Dauer für alle radioaktiven Isotope

Question 45

Welche Schutzmaßnahme ist im Umgang mit radioaktiven Substanzen unerlässlich?

Accepted Answer

Abstand, Abschirmung und Minimierung der Zeit.

Answer

Essen und Trinken am Arbeitsplatz

Answer

Direkter Kontakt mit bloßen Händen

Answer

Offene Fenster und Türen

Question 46

Welche Art von Teilchen entspricht Alphastrahlung?

Accepted Answer

Heliumkern (zwei Protonen und zwei Neutronen)

Answer

Elektron

Answer

Gammaquant (hochenergetisches Photon)

Answer

Neutron

Question 47

Was ist der Grund für Radioaktivität?

Accepted Answer

Instabilität des Atomkerns, der durch ein Ungleichgewicht zwischen Protonen und Neutronen gekennzeichnet ist.

Answer

Hohe Elektronendichte in der Atomhülle

Answer

Geringe Protonenzahl im Atomkern

Answer

Elektrische Aufladung des Atoms

Question 48

Welches Isotop wird in Kernkraftwerken zur Stromerzeugung genutzt?

Accepted Answer

Uran-235

Answer

Iridium-192 (wird in der Industrie für zerstörungsfreie Prüfungen eingesetzt)

Answer

Thorium-232 (kann in Kernkraftwerken eingesetzt werden, aber nicht in den meisten derzeitigen Anlagen)

Answer

Plutonium-239 (entsteht bei der Kernspaltung von Uran-235 und kann ebenfalls genutzt werden)

Question 49

Was beschreibt die Halbwertszeit eines radioaktiven Isotops?

Accepted Answer

Die Zeitspanne, in der sich die Hälfte der Atomkerne des Isotops durch radioaktiven Zerfall umwandeln.

Answer

Die Zeit, in der sich das Isotop vollständig zerfallen ist.

Answer

Die Zeit, in der sich die Aktivität des Isotops verdoppelt.

Question 50

Welche Aussage zur Kernenergie ist richtig?

Accepted Answer

Kernkraftwerke produzieren während des Betriebs keine direkten Treibhausgasemissionen.

Answer

Kernkraftwerke sind absolut sicher und es besteht keine Gefahr von Unfällen.

Answer

Kernenergie ist eine erneuerbare Energiequelle.

Answer

Kernenergie ist eine kostengünstige Energiequelle im Vergleich zu anderen Energieformen.

Question 51

Welche Aussage zur Radioaktivität ist **falsch**?

Accepted Answer

Radioaktive Strahlung kann durch starke Magnetfelder vollständig abgeschirmt werden. (Gammastrahlung kann nur teilweise abgeschirmt werden)

Answer

Alpha-, Beta- und Gammastrahlung sind verschiedene Arten radioaktiver Strahlung.

Answer

Radioaktive Zerfälle sind ein zufälliges Ereignis, das nicht vorhergesagt werden kann.

Question 52

Welches Isotop wird bei der Kernspaltung von Uran-235 am häufigsten gebildet?

Accepted Answer

Barium-141

Answer

Radium-226 (ein natürlich vorkommendes radioaktives Element)

Answer

Uran-238 (das häufigste Uranisotop, aber nicht ein Produkt der Kernspaltung)

Answer

Plutonium-239 (entsteht bei der Kernspaltung, aber nicht das häufigste Produkt)

Question 53

Welches der folgenden Phänomene ist **kein** Beispiel für Radioaktivität?

Accepted Answer

Fluoreszenz (Licht wird emittiert, wenn ein Stoff mit elektromagnetischer Strahlung angeregt wird, aber es findet kein Kernzerfall statt)

Answer

Gamma-Zerfall

Answer

Alpha-Zerfall

Answer

Beta-Zerfall

Question 54

In welcher Einheit wird die Aktivität einer radioaktiven Quelle gemessen?

Accepted Answer

Becquerel (Bq)

Answer

Gray (Gy) (Einheit für die absorbierte Dosis ionisierender Strahlung)

Answer

Sievert (Sv) (Einheit für die biologische Strahlendosis)

Question 55

Was passiert bei der Kernfusion?

Accepted Answer

Zwei Atomkerne verschmelzen zu einem schwereren Atomkern unter Freisetzung von Energie.

Answer

Bei der Kernfusion wird Energie freigesetzt, da die Masse der Produkte größer ist als die Masse der Edukte. (Die Masse der Produkte ist geringer, da ein Teil der Masse in Energie umgewandelt wird)

Answer

Kernfusion ist der Prozess, der in Kernkraftwerken zur Energiegewinnung genutzt wird. (Es ist die Kernspaltung)

Question 56

Welche Art von Strahlung ist am **am wenigsten** durchdringend?

Accepted Answer

Alphastrahlung

Answer

Neutronenstrahlung

Answer

Gammastrahlung

Answer

Betastrahlung

Question 57

Welches Prinzip liegt der Funktionsweise eines Geiger-Müller-Zählers zugrunde?

Accepted Answer

Die Ionisation von Gasmolekülen durch radioaktive Strahlung.

Answer

Die Fluoreszenz von bestimmten Materialien durch radioaktive Strahlung.

Answer

Die Absorption von radioaktiver Strahlung in einem Halbleiter.

Question 58

Welche der folgenden Anwendungen beruht auf der Kernphysik?

Accepted Answer

Die medizinische Diagnostik mit radioaktiven Isotopen.

Answer

Die Herstellung von Kunststoffen.

Answer

Die Produktion von Metallen.

Question 59

Welches radioaktive Isotop wird in der medizinischen Diagnostik zur Untersuchung der Schilddrüse eingesetzt?

Accepted Answer

Iod-131

Answer

Kohlenstoff-14

Answer

Uran-235

Answer

Radium-226

Question 60

Welche der folgenden Aussagen zur Halbwertszeit eines radioaktiven Isotops ist **richtig**?

Accepted Answer

Die Halbwertszeit ist die Zeit, die ein radioaktives Isotop benötigt, um auf die Hälfte seiner ursprünglichen Aktivität zu zerfallen.

Answer

Die Halbwertszeit ist die Zeit, die ein radioaktives Isotop benötigt, um vollständig zu zerfallen.