Kernphysik lernen: Quizze und Übungen für die Einführungsphase

Question 1

Welche der folgenden Größen ist bei der Kernfusion von leichten in schwerere Kerne positiv?

Accepted Answer

Energiebilanz

Answer

Entropie

Answer

Masse

Answer

Temperatur

Question 2

Welches der folgenden Teilchen vermittelt die schwache Wechselwirkung?

Accepted Answer

W- und Z-Bosonen

Answer

Photon

Answer

Gluon

Answer

Graviton

Question 3

Wie hoch ist die Energiefreisetzung pro Kernspaltprozess in einem Kernkraftwerk?

Accepted Answer

Etwa 100 MeV

Answer

Etwa 1 MeV

Answer

Etwa 1 GeV

Answer

Etwa 1 TeV

Question 4

Welche ethischen Aspekte sind bei der Nutzung von Kernenergie besonders wichtig?

Accepted Answer

Die möglichen Risiken für die Gesundheit von Menschen

Accepted Answer

Die Verantwortung gegenüber kommenden Generationen

Answer

Wirtschaftliche Vorteile

Answer

Politische Stabilität

Question 5

Was ist die Halbwertszeit eines radioaktiven Stoffes?

Accepted Answer

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

Answer

Die Zeitspanne, in der alle Atome zerfallen sind.

Answer

Die Zeitspanne, in der sich die Anzahl der Atome verdoppelt.

Answer

Die Zeitspanne, in der sich die Energie des Stoffes verdoppelt.

Question 6

Was ist die größte Herausforderung bei der Kernfusion?

Accepted Answer

Die extrem hohen Temperaturen, die für den Start der Reaktion benötigt werden.

Answer

Die geringe Energieausbeute pro Reaktion.

Answer

Die Erzeugung großer Mengen radioaktiven Abfalls.

Answer

Die Langsamkeit des Prozesses.

Question 7

Was ist das Ziel einer Atommülllagerung?

Accepted Answer

Radioaktiven Abfall sicher und dauerhaft zu entsorgen.

Answer

Radioaktiven Abfall wiederzuverwenden.

Answer

Radioaktiven Abfall in die Umwelt freizusetzen.

Answer

Radioaktiven Abfall zu lagern, bis er ungiftig wird.

Question 8

Wie lautet die SI-Einheit für Aktivität?

Accepted Answer

Becquerel (Bq)

Answer

Gray (Gy)

Answer

Sievert (Sv)

Answer

Coulomb (C)

Question 9

Welche der folgenden Aussagen über die Anwendungen von Radioisotopen ist nicht zutreffend?

Accepted Answer

Sie werden als Brennstoff für Kernreaktoren verwendet.

Answer

Sie werden in der Medizin für Diagnose und Therapie verwendet.

Answer

Sie werden in der Industrie für Materialprüfungen eingesetzt.

Answer

Sie werden in der Landwirtschaft zur Verbesserung des Pflanzenwachstums verwendet.

Question 10

Welche Größe bestimmt die Halbwertszeit eines radioaktiven Elements?

Accepted Answer

Zerfallsrate

Answer

Neutronenzahl

Answer

Masse

Answer

Atomkernladungszahl

Question 11

Welche Größe misst die Radioaktivität?

Accepted Answer

Becquerel

Answer

Ampere

Answer

Coulomb

Answer

Newton

Question 12

Welches Element ist ein Transuranelement?

Accepted Answer

Plutonium

Answer

Uran

Answer

Radium

Answer

Thorium

Question 13

Welche Aussage über die Halbwertszeit eines Isotops ist korrekt?

Accepted Answer

Sie ist konstant.

Answer

Sie ist von der Temperatur abhängig.

Answer

Sie ist für alle Isotope gleich.

Answer

Sie nimmt mit der Zeit ab.

Question 14

Welcher der folgenden Prozesse ist eine Kernspaltung?

Accepted Answer

Die Teilung eines schweren Atomkerns in zwei leichtere Kerne.

Answer

Die Fusion zweier Atomkerne zu einem schwereren Kern.

Answer

Der Zerfall eines instabilen Atomkerns.

Answer

Die Umwandlung eines Elements in ein anderes.

Question 15

Welches der folgenden Isotope wird in den meisten Kernkraftwerken als Brennstoff verwendet?

Accepted Answer

Uran-235

Answer

Uran-238

Answer

Plutonium-239

Answer

Thorium-232

Question 16

Welche der folgenden Einheiten wird zur Messung der Radioaktivität verwendet?

Accepted Answer

Becquerel

Answer

Gray

Answer

Sievert

Answer

Joule

Question 17

Welche Teilchen spielen eine entscheidende Rolle bei der Kernspaltung?

Accepted Answer

Neutronen

Answer

Elektronen

Answer

Protonen

Answer

Alpha-Teilchen

Question 18

Welches ist das Endprodukt der Proton-Proton-Kettenreaktion in der Sonne?

Accepted Answer

Helium-4

Answer

Kohlenstoff-12

Answer

Sauerstoff-16

Answer

Stickstoff-14

Question 19

Welche Aussage zu Kernkraftwerken ist korrekt?

Accepted Answer

Sie gewinnen Energie aus der Spaltung schwerer Atomkerne.

Answer

Sie erzeugen keine radioaktiven Abfälle.

Answer

Sie sind eine völlig sichere und umweltfreundliche Energiequelle.

Answer

Sie werden weltweit in großem Umfang eingesetzt.

Question 20

Welche Größe ist bei der Halbwertszeit eines radioaktiven Isotops von Bedeutung?

Accepted Answer

Die Zeit, in der die Hälfte der Atomkerne zerfallen ist

Answer

Die Anzahl der radioaktiven Atomkerne

Answer

Die Intensität der abgegebenen Strahlung

Answer

Die Art der emittierten Strahlung

Question 21

Was ist der Hauptzweck eines Moderators in einem Kernreaktor?

Accepted Answer

Neutronen zu verlangsamen.

Answer

Neutronen zu beschleunigen.

Answer

Strahlung abzuschirmen.

Answer

Kühlmittel zu erwärmen.

Question 22

Welche Einheit wird im SI-System für die Radioaktivität verwendet?

Accepted Answer

Becquerel

Answer

Curie

Answer

Gray

Answer

Sievert

Question 23

Ergänze die Reaktionsgleichung der Kernspaltung von Uran-235: ${}^{235}U + {}^1n -> {}^?Kr + {}^?Ba + 3 {}^1n$

Accepted Answer

${}^{92}Kr$, ${}^{141}Ba$

Answer

${}^{91}Kr$, ${}^{142}Ba$

Question 24

Welche Strahlenart besitzt die höchste Durchdringungskraft?

Accepted Answer

Gamma-Strahlung

Answer

Alpha-Strahlung

Answer

Beta-Strahlung

Question 25

Welche Aussage zur Kernfusion ist zutreffend?

Accepted Answer

Sie erfordert extrem hohe Temperaturen.

Answer

Sie setzt weniger Energie pro Reaktion frei als die Kernspaltung.

Question 26

Welche Funktion haben Moderatormaterialien in einem Kernreaktor?

Accepted Answer

Sie verlangsamen Neutronen.

Answer

Sie absorbieren Neutronen.

Question 27

Was versteht man unter der Halbwertszeit einer radioaktiven Substanz?

Accepted Answer

Die Zeit, in der sich die Hälfte der Atome zerfallen hat.

Answer

Die Zeit, in der sich alle Atome zerfallen haben.

Question 28

Was ist der Zweck eines Moderatormaterials in einem Kernreaktor?

Accepted Answer

Die Geschwindigkeit der Neutronen zu verringern

Answer

Die Geschwindigkeit der Neutronen zu erhöhen

Answer

Die Anzahl der Neutronen zu erhöhen

Answer

Die Anzahl der Neutronen zu verringern

Question 29

Was ist der Unterschied zwischen einer exothermen und einer endothermen Reaktion?

Accepted Answer

Exotherme Reaktionen setzen Energie frei, während endotherme Reaktionen Energie aufnehmen.

Answer

Endotherme Reaktionen setzen Energie frei, während exotherme Reaktionen Energie aufnehmen.

Answer

Exotherme Reaktionen sind immer schneller als endotherme Reaktionen.

Answer

Endotherme Reaktionen sind immer schneller als exotherme Reaktionen.

Question 30

Welche Größe ist keine SI-Einheit?

Accepted Answer

Stunde

Answer

Meter

Answer

Kilogramm

Answer

Sekunde

Question 31

Welcher der folgenden Prozesse beschreibt die spontane Umwandlung von Atomkernen unter Aussendung von Strahlung?

Accepted Answer

Radioaktivität

Answer

Kernfusion

Answer

Kernspaltung

Answer

Chemische Reaktion

Question 32

Was kennzeichnet ein Isotop eines Elements?

Accepted Answer

Gleiche Ordnungszahl, aber unterschiedliche Massenzahl

Answer

Gleiche Massenzahl, aber unterschiedliche Ordnungszahl

Answer

Unterschiedliche Anzahl an Protonen und Neutronen

Answer

Unterschiedliche Anzahl an Elektronen und Neutronen

Question 33

Welches Material bietet die effektivste Abschirmung gegen ionisierende Strahlung?

Accepted Answer

Blei

Answer

Beton

Answer

Wasser

Answer

Kunststoff

Question 34

Welcher Aspekt stellt die größte Herausforderung bei der Nutzung von Kernkraftwerken dar?

Accepted Answer

Radioaktive Abfälle

Answer

Hohe Baukosten

Answer

Begrenzte Brennstoffressourcen

Answer

Hohes Unfallrisiko

Question 35

Wie heißt die Einheit für die Aktivität in der Radioaktivität?

Accepted Answer

Bequerel

Answer

Sievert

Answer

Gray

Answer

Rad

Question 36

Welche Aufgabe hat ein Geigerzähler?

Accepted Answer

Messen der Menge ionisierender Strahlung

Answer

Erzeugen ionisierender Strahlung

Answer

Schutz vor ionisierender Strahlung

Answer

Entfernen ionisierender Strahlung aus der Umwelt

Question 37

Welche der folgenden Aussagen beschreibt Radioaktivität am prägnantesten?

Accepted Answer

Zerfall eines Atomkerns unter Aussendung von Teilchen oder Strahlung

Answer

Umwandlung eines Elements in ein anderes

Answer

Spaltung eines Atomkerns

Answer

Verschmelzung zweier Atomkerne

Question 38

Welches Teilchen wird bei der Alphastrahlung emittiert?

Accepted Answer

Alpha-Teilchen

Answer

Elektron

Answer

Positron

Answer

Neutron

Question 39

Was bedeutet die Halbwertszeit eines radioaktiven Isotops?

Accepted Answer

Die Zeit, in der die Hälfte der vorhandenen Atomkerne zerfallen

Answer

Die Zeit, in der sich die gesamte Aktivität verdoppelt

Answer

Die Zeit, in der der Zerfall vollständig abgeschlossen ist

Answer

Die Zeit, in der die spezifische Aktivität halbiert ist

Question 40

Worin besteht der Hauptunterschied zwischen Kernspaltung und Kernfusion?

Accepted Answer

Bei der Spaltung wird ein Atomkern gespalten, bei der Fusion werden zwei Atomkerne verschmolzen

Answer

Bei der Fusion wird ein Atomkern gespalten, bei der Spaltung werden zwei Atomkerne verschmolzen

Answer

Kernspaltung ist eine exotherme Reaktion, Kernfusion eine endotherme Reaktion

Answer

Kernspaltung findet in der Sonne statt, Kernfusion in Kernkraftwerken

Question 41

Welche der folgenden Aussagen zur Sicherheit von Kernkraftwerken ist richtig?

Accepted Answer

Kernkraftwerke können durch Naturkatastrophen beschädigt werden

Answer

Kernkraftwerke sind absolut sicher

Answer

Kernkraftwerke haben keine negativen Auswirkungen auf die Umwelt

Answer

Kernkraftwerke setzen keine Treibhausgase frei

Question 42

Was ist die Aufgabe eines Moderators in einem Kernreaktor?

Accepted Answer

Verlangsamung von Neutronen

Answer

Beschleunigung von Neutronen

Answer

Absorption von Neutronen

Answer

Emission von Neutronen

Question 43

Aus welchen Teilchen besteht Alpha-Strahlung?

Accepted Answer

Heliumkerne

Answer

Neutronen

Answer

Protonen

Answer

Elektronen

Question 44

Was beschreibt die Halbwertszeit eines radioaktiven Elements?

Accepted Answer

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

Answer

Die Zeitspanne, in der sich die Zerfallsrate verdoppelt.

Answer

Die Zeitspanne, in der sich die Zerfallsrate halbiert.

Answer

Die Zeitspanne, in der das gesamte Element zerfallen ist.

Question 45

Welches Element entsteht durch Kernfusion?

Accepted Answer

Helium

Answer

Wasserstoff

Answer

Sauerstoff

Answer

Eisen

Question 46

Welche Aussage über die Kernfusion ist falsch?

Accepted Answer

Sie wurde bereits technisch beherrscht.

Answer

Sie ist ein endothermer Prozess.

Answer

Sie benötigt extrem hohe Temperaturen.

Answer

Sie ist die Energiequelle der Sonne.

Question 47

Welche Einheit wird zur Messung der Aktivität radioaktiver Stoffe verwendet?

Accepted Answer

Becquerel (Bq)

Answer

Gray (Gy)

Answer

Sievert (Sv)

Answer

Rem

Question 48

Welche Aufgabe hat ein Moderator in einem Kernreaktor?

Accepted Answer

Neutronen zu verlangsamen.

Answer

Neutronen zu absorbieren.

Answer

Neutronen zu reflektieren.

Answer

Neutronen zu erzeugen.

Question 49

Welches der folgenden Isotope ist radioaktiv?

Accepted Answer

14C

Answer

12C

Answer

16O

Answer

18O

Question 50

Was ist die Definition von Radioaktivität?

Accepted Answer

Die Eigenschaft von Atomkernen, instabile Energiezustände durch Aussendung von Teilchen oder Strahlung abzugeben.

Answer

Die Eigenschaft von Elektronen, ihre Umlaufbahn zu verlassen.

Answer

Die Eigenschaft von Neutronen, sich in Protonen umzuwandeln.

Question 51

Was beschreibt die Halbwertszeit eines radioaktiven Stoffes?

Accepted Answer

Die Zeitspanne, in der sich die Anzahl der radioaktiven Atomkerne auf die Hälfte verringert.

Answer

Die Zeitspanne, in der sich die Zerfallsrate verdoppelt.

Answer

Die Zeitspanne, in der alle radioaktiven Atomkerne zerfallen.

Question 52

Was ist das grundlegende Prinzip der Kernspaltung?

Accepted Answer

Die Aufteilung eines schweren Atomkerns in zwei oder mehr leichtere Atomkerne unter Freisetzung großer Energiemengen.

Answer

Die Verschmelzung eines Atomkerns mit einem Proton.

Answer

Die Umwandlung eines schweren Atomkerns in zwei leichtere Atomkerne.

Question 53

Was versteht man unter einer Kettenreaktion bei der Kernspaltung?

Accepted Answer

Eine sich selbst aufrechterhaltende Reihe von Kernspaltungen, bei der jedes Spaltungsereignis weitere Spaltungsereignisse auslöst.

Answer

Eine Reihe von Radioaktivitätsereignissen, bei der jedes Radioaktivitätsereignis weitere Radioaktivitätsereignisse auslöst.

Answer

Eine Reihe von Kernfusionen, bei der jedes Fusionsereignis weitere Fusionsereignisse auslöst.

Question 54

Welche Funktion hat ein Moderator in einem Kernreaktor?

Accepted Answer

Die Verlangsamung von Neutronen, um die Wahrscheinlichkeit von Kernspaltungen zu erhöhen.

Answer

Die Erzeugung von radioaktivem Abfall.

Answer

Die Absorption von Neutronen, um die Kettenreaktion zu stoppen.

Answer

Die Erhöhung der Temperatur des Reaktorkerns.

Question 55

Was ist die grundlegende Reaktion der Kernfusion?

Accepted Answer

Die Verschmelzung zweier leichter Atomkerne zu einem schwereren Atomkern unter Freisetzung großer Energiemengen.

Answer

Die Umwandlung eines Atomkerns in ein Proton und ein Neutron.

Answer

Die Aufteilung eines schweren Atomkerns in zwei leichtere Atomkerne.

Question 56

Welcher Stoff dient als Brennstoff für die Kernfusion in der Sonne?

Accepted Answer

Wasserstoff

Answer

Plutonium

Answer

Helium

Answer

Uran

Question 57

Welche der folgenden Aussagen zu den Risiken der Kernenergie ist korrekt?

Accepted Answer

Die Freisetzung radioaktiver Stoffe kann eine Gefahr für Mensch und Umwelt darstellen.

Answer

Die Kernenergie ist eine völlig sichere Energiequelle.

Answer

Die Kernenergie produziert keine Treibhausgase.

Question 58

Welche der folgenden Aussagen zu den Vorteilen der Kernenergie ist korrekt?

Accepted Answer

Die Kernenergie kann eine zuverlässige und kohlenstoffarme Energiequelle sein.

Answer

Die Kernenergie verursacht keine Unfälle.

Answer

Die Kernenergie ist eine billige Energiequelle.

Question 59

Welche Aussage zur Kernspaltung trifft zu?

Accepted Answer

Sie setzt sehr viel Energie frei.

Answer

Sie findet nur bei leichten Atomkernen statt.

Answer

Sie führt zur Bildung von schwereren Elementen.

Answer

Ihre Halbwertszeit ist sehr kurz.

Question 60

Welcher Prozess ist für die Energiegewinnung in der Sonne verantwortlich?

Accepted Answer

Kernfusion

Answer

Kernspaltung

Answer

Chemische Reaktion

Answer

Radioaktiver Zerfall

Question 61

In welcher Einheit wird die Aktivität radioaktiver Stoffe gemessen?

Accepted Answer

Becquerel

Answer

Hertz

Answer

Grau

Answer

Sievert

Question 62

Welche Größe beeinflusst die Halbwertszeit eines radioaktiven Elements?

Accepted Answer

Eigenschaften des Atomkerns

Answer

Temperatur

Answer

Aggregatzustand

Answer

Druck

Question 63

Welche Aussage über Radioaktivität trifft zu?

Accepted Answer

Radioaktivität ist der spontane Zerfall von Atomkernen unter Aussendung von Strahlung.

Answer

Radioaktivität kann durch äußere Einflüsse gestoppt werden.

Answer

Radioaktivität ist eine chemische Reaktion.

Question 64

Welche der folgenden Teilchen besitzt die größte Reichweite in Materie?

Accepted Answer

Gammastrahlung

Answer

Neutronenstrahlung

Answer

Alphastrahlung

Answer

Betastrahlung