Kernphysik lernen: Quizze und Übungen für Klasse 13

Question 1

Welche Teilchen werden bei der Kernspaltung freigesetzt?

Accepted Answer

Protonen und Neutronen

Answer

Neutronen und Elektronen

Answer

Protonen und Alpha-Teilchen

Answer

Elektronen und Alpha-Teilchen

Question 2

Welches der folgenden Elemente ist ein spaltbares Material?

Accepted Answer

Uran-235

Answer

Eisen-56

Answer

Aluminium-27

Answer

Gold-197

Question 3

Was ist ein Tokamak?

Accepted Answer

Eine Vorrichtung zur Erzeugung kontrollierter Kernfusion.

Answer

Ein Teilchenbeschleuniger.

Answer

Ein Detektor für radioaktive Strahlung.

Answer

Ein Reaktor für Kernspaltung.

Question 4

Was beschreibt die Kernfusion korrekt?

Accepted Answer

Zwei Atomkerne verschmelzen zu einem schwereren Kern und setzen dabei Energie frei.

Answer

Ein Atomkern zerfällt in kleinere Kerne und setzt dabei Energie frei.

Answer

Kernfusion ist ein Prozess, der Energie verbraucht.

Question 5

Was ist die Ursache für Radioaktivität?

Accepted Answer

Der Zerfall instabiler Atomkerne.

Answer

Die Absorption von Röntgenstrahlung.

Answer

Die Reaktion von Stoffen mit radioaktiven Isotopen.

Answer

Die Erwärmung von Metallen auf hohe Temperaturen.

Question 6

Welche Aussage beschreibt den Prozess der Kernspaltung korrekt?

Accepted Answer

Ein schwerer Atomkern wird in zwei leichtere Atomkerne gespalten, wobei viel Energie freigesetzt wird.

Answer

Zwei leichte Atomkerne werden zu einem schwereren Atomkern fusioniert, wobei Energie aufgenommen wird.

Answer

Ein Atomkern wird in mehrere kleinere Atomkerne gespalten, ohne dass Energie freigesetzt oder aufgenommen wird.

Question 7

Welche Aussage beschreibt am besten das Wesen der Radioaktivität?

Accepted Answer

Ein zufälliger, unkontrollierbarer Prozess des Atomzerfalls

Answer

Ein Prozess, der durch äußere Einflüsse wie Temperatur oder Druck beeinflusst werden kann

Answer

Ein Merkmal aller Elemente mit ungerader Neutronenzahl

Answer

Ein Prozess, der immer alle drei Strahlungsarten (Alpha, Beta, Gamma) gleichzeitig emittiert

Question 8

Was versteht man unter der Halbwertszeit eines radioaktiven Isotops?

Accepted Answer

Die Zeit, in der die Hälfte des Materials zerfallen ist

Answer

Die Zeit, in der das gesamte Material zerfallen ist

Answer

Der Zeitpunkt, an dem die Zerfallsrate ihren Höhepunkt erreicht

Answer

Der Zeitpunkt, an dem die Zerfallsrate auf Null sinkt

Question 9

Welcher Prozess setzt die größte Energiemenge frei?

Accepted Answer

Kernfusion

Answer

Kernspaltung

Answer

Radioaktiver Zerfall

Answer

Chemische Reaktion

Question 10

Welche Aussage zur ethischen Dimension der Kernenergie ist zutreffend?

Accepted Answer

Ethische Überlegungen sollten bei Entscheidungen über den Einsatz von Kernenergie berücksichtigt werden

Answer

Ethische Bedenken sind weniger relevant als die wirtschaftlichen Vorteile der Kernenergie

Answer

Ethische Überlegungen können vernachlässigt werden, solange die Sicherheitsstandards eingehalten werden

Answer

Ethische Überlegungen sollten überhaupt keine Rolle spielen

Question 11

Welche Reaktion ist ein Beispiel für Kernspaltung?

Accepted Answer

${}^{235}U + ^1n -> {}^92Kr + {}^141Ba + ^3n$

Answer

${}^{238}U + ^1n -> {}^239Np + gamma$

Answer

${}^{14}N + ^1p -> {}^15O + gamma$

Answer

${}^{12}C + ^1H -> {}^13N + gamma$

Question 12

Was geschieht bei der Kernspaltung?

Accepted Answer

Ein schwerer Atomkern wird in zwei leichtere Atomkerne geteilt.

Answer

Zwei leichte Atomkerne werden zu einem schwereren Atomkern verschmolzen.

Answer

Die Kernspaltung ist nur bei leichten Atomkernen möglich.

Question 13

Welche Merkmale treffen auf die Radioaktivität zu?

Accepted Answer

Alle genannten Merkmale treffen zu.

Answer

Sie ist eine Eigenschaft bestimmter Atomkerne.

Answer

Sie bewirkt den Zerfall von Atomkernen.

Answer

Sie setzt Energie in Form von Strahlung frei.

Question 14

Welches Teilchen löst die Kernspaltung aus?

Accepted Answer

Neutron

Answer

Proton

Answer

Elektron

Answer

Alpha-Teilchen

Question 15

In welcher Einheit wird Radioaktivität gemessen?

Accepted Answer

Becquerel

Answer

Gray

Answer

Sievert

Answer

Coulomb

Question 16

Welche der folgenden Aussagen zu den ethischen Implikationen der Kernphysik ist korrekt?

Accepted Answer

Die Nutzung von Kernenergie wirft Bedenken hinsichtlich der Sicherheit und langfristigen Auswirkungen auf die Umwelt auf.

Answer

Die Nutzung von Kernenergie hat keine ethischen Implikationen.

Answer

Die Nutzung von Kernenergie ist immer moralisch vertretbar.

Answer

Die Nutzung von Kernenergie ist immer moralisch inakzeptabel.

Question 17

Welche wichtigen Sicherheitsmaßnahmen müssen beim Umgang mit radioaktiven Materialien beachtet werden, um die Gesundheit von Mensch und Umwelt zu schützen?

Accepted Answer

Schutzkleidung und Abschirmmaterialien verwenden

Accepted Answer

Sichere Lagerung in abgeschirmten Anlagen

Answer

Entsorgung radioaktiver Abfälle im Meer

Answer

Keine besonderen Vorsichtsmaßnahmen erforderlich

Question 18

Welche Art von Kernreaktion ist die Grundlage für die Kernspaltung?

Accepted Answer

Kernspaltung

Answer

Kernfusion

Answer

Alpha-Zerfall

Answer

Beta-Minus-Zerfall

Question 19

Welche Anwendung basiert auf der Kernspaltung?

Accepted Answer

Kernkraftwerke

Answer

Rauchmelder

Answer

Laser

Answer

Mikrowellenherde

Question 20

Welche Größe bestimmt die Energiefreisetzung bei einer Kernreaktion?

Accepted Answer

Massendefekt

Answer

Ladung des Atomkerns

Answer

Spin des Atomkerns

Answer

Anzahl der Neutronen im Atomkern

Question 21

Welche Strahlenart ist am durchdringendsten?

Accepted Answer

Gamma-Strahlung

Answer

Alpha-Strahlung

Answer

Beta-Strahlung

Answer

Neutronenstrahlung

Question 22

Welches Teilchen ist nicht Bestandteil eines Atomkerns?

Accepted Answer

Elektron

Answer

Proton

Answer

Neutron

Answer

Alpha-Teilchen

Question 23

Welche der folgenden Anwendungen von Kernphysik ist medizinisch relevant?

Accepted Answer

Nuklearmedizin

Answer

Radioaktive Datierung

Answer

Kernspaltung in Kraftwerken

Answer

Teilchenbeschleunigerforschung

Question 24

Was ist die Energiequelle der Sonne?

Accepted Answer

Kernfusion

Answer

Chemische Reaktionen

Answer

Radioaktiver Zerfall

Answer

Geothermische Energie

Question 25

Welches Teilchen wird bei einer Beta-Minus-Zerfallsreaktion emittiert?

Accepted Answer

Beta-Teilchen

Answer

Alpha-Teilchen

Answer

Gamma-Strahlung

Answer

Neutron

Question 26

Wozu dient ein Moderator in einem Kernreaktor?

Accepted Answer

Neutronen abzubremsen

Answer

Neutronen zu beschleunigen

Answer

Gammastrahlung abzuschirmen

Answer

Die Kernspaltungsreaktion zu initiieren

Question 27

Welches Gerät wird zur Messung der Strahlung radioaktiver Stoffe verwendet?

Accepted Answer

Geigerzähler

Answer

Oszilloskop

Answer

Mikroskop

Answer

Massenspektrometer

Question 28

Welcher der folgenden Prozesse setzt mehr Energie frei: Kernspaltung oder Kernfusion?

Accepted Answer

Kernfusion

Answer

Kernspaltung

Answer

Beide Prozesse setzen gleich viel Energie frei.

Answer

Die freigesetzte Energie hängt vom spezifischen Kern ab.

Question 29

Welche der folgenden Anwendungen basiert auf Kernspaltung?

Accepted Answer

Kernkraftwerke

Answer

Röntgengeräte

Answer

Radioaktive Leuchtfarbe

Answer

Magnetresonanztomographie

Question 30

Was ist ein Neutronenstern?

Accepted Answer

Ein Stern, der aus einem Kern besteht, der von Neutronen zusammengehalten wird.

Answer

Ein Stern, der eine sehr hohe Dichte hat und von Gravitationskräften zusammengehalten wird.

Answer

Ein Stern, der von einer Hülle aus Wasserstoff umgeben ist.

Answer

Ein Stern, der langsam rotiert und keine Strahlung aussendet.

Question 31

Was ist die Einheit der Radioaktivität?

Accepted Answer

Becquerel (Bq)

Answer

Gray (Gy)

Answer

Sievert (Sv)

Answer

Rad (rad)

Question 32

Was ist die kritische Masse für eine Kernspaltungsreaktion?

Accepted Answer

Die Mindestmenge an spaltbarem Material, die eine Kettenreaktion aufrechterhalten kann.

Answer

Die maximale Menge an spaltbarem Material, die für eine kontrollierte Reaktion verwendet werden kann.

Answer

Die Masse an spaltbarem Material, die bei einer Explosion freigesetzt wird.

Answer

Die Masse an spaltbarem Material, die für eine Röntgenaufnahme benötigt wird.

Question 33

Welche der folgenden Aussagen zur Radioaktivität trifft zu?

Accepted Answer

Radioaktive Kerne emittieren spontan ionisierende Strahlung.

Answer

Radioaktivität ist ein Prozess, bei dem sich die Masse eines Kerns ändert.

Answer

Radioaktivität lässt sich durch äußere Einflüsse unterbinden.

Answer

Radioaktivität findet sich exklusiv in natürlichen Substanzen.

Question 34

Welches der nachstehenden Teilchen ist nicht an der Kernspaltung beteiligt?

Accepted Answer

Elektron

Answer

Neutron

Answer

Proton

Answer

Alpha-Teilchen

Question 35

Welches Phänomen liegt der Nutzung der Kernfusion als Energiequelle zugrunde?

Accepted Answer

Massendefekt

Answer

Energieerhaltung

Answer

Kernspaltung

Answer

Radioaktiver Zerfall

Question 36

Welches der unten aufgeführten Isotope ist ein Alpha-Strahler?

Accepted Answer

Uran-238

Answer

Cobalt-60

Answer

Kohlenstoff-14

Answer

Iod-131

Question 37

Welche der folgenden Größen hängt NICHT von der Strahlendosis ab?

Accepted Answer

Halbwertszeit

Answer

Biologische Schädigung

Answer

Krebserkrankungsrisiko

Answer

Strahlenempfindlichkeit

Question 38

Welche Aussage über Radioaktivität trifft zu?

Accepted Answer

Spontaner Zerfall instabiler Atomkerne, der Strahlung freisetzt.

Answer

Kann nur künstlich durch Teilchenbeschleunigung erzeugt werden.

Answer

Physikalischer Prozess, der durch chemische Reaktionen ausgelöst wird.

Question 39

Welche Reaktion beschreibt die Kernspaltung?

Accepted Answer

Schwerer Kern teilt sich in zwei Kerne mit geringerer Masse und setzt dabei Energie frei.

Answer

Leichter Kern fusioniert zu einem schwereren Kern und setzt dabei Energie frei.

Answer

Kern nimmt ein Neutron auf und wird instabil.

Question 40

Welche Anwendung der Kernfusion kommt in Kraftwerken zum Einsatz?

Accepted Answer

Stromgewinnung durch kontrollierte Fusion von Wasserstoffisotopen.

Answer

Medizinische Bildgebung mit radioaktiven Isotopen.

Answer

Herstellung von Kernwaffen durch unkontrollierte Fusion schwerer Elemente.

Question 41

Welches Gerät dient zur Messung der Energie ionisierender Strahlung?

Accepted Answer

Geigerzähler

Answer

Thermometer

Answer

Oszilloskop

Answer

Barometer

Question 42

Was versteht man unter der Halbwertszeit eines radioaktiven Isotops?

Accepted Answer

Zeitspanne, in der die Hälfte der radioaktiven Atome zerfallen.

Answer

Zeitspanne, bis die Radioaktivität ihre maximale Stärke erreicht.

Answer

Zeitspanne, bis die gesamte Radioaktivität verschwindet.

Question 43

Welcher Prozess ist für die Energiefreisetzung in der Sonne verantwortlich?

Accepted Answer

Kernfusion von Wasserstoff zu Helium.

Answer

Verbrennung fossiler Brennstoffe

Answer

Radioaktiver Zerfall von Kalium-40

Answer

Kernspaltung von Uran

Question 44

Welche Einheit wird zur Messung der Aktivität radioaktiver Quellen verwendet?

Accepted Answer

Becquerel (Bq)

Answer

Sievert (Sv)

Answer

Coulomb (C)

Answer

Gray (Gy)

Question 45

Welche Aussage zu den Auswirkungen ionisierender Strahlung auf den menschlichen Körper ist zutreffend?

Accepted Answer

Kann Zellschäden, Krebs und genetische Defekte verursachen.

Answer

Keine schädlichen Auswirkungen auf den Körper.

Answer

Gefährlich nur für Menschen mit geschwächtem Immunsystem.

Question 46

Welche der folgenden Aussagen beschreibt Radioaktivität korrekt?

Accepted Answer

Sie ist ein zufälliger Zerfallsprozess von Atomkernen.

Answer

Sie kann durch chemische Reaktionen gestoppt werden.

Answer

Sie wird durch äußere Einflüsse ausgelöst.

Answer

Sie erzeugt keine neuen Elemente.

Question 47

Welches Uranisotop wird in Kernkraftwerken zur Energiegewinnung genutzt?

Accepted Answer

Uran-235

Answer

Uran-238

Answer

Uran-242

Answer

Uran-233

Question 48

Welcher Teilchenbeschleunigertyp wird in der Forschung zur Kernfusion eingesetzt?

Accepted Answer

Tokamak

Answer

Hadronenbeschleuniger

Answer

Synchrotron

Answer

Zyklotron

Question 49

Welche Anwendung der Kernphysik dient nicht der Verbesserung der Lebensqualität?

Accepted Answer

Entwicklung von Atomwaffen

Answer

Krebsbehandlung

Answer

Energieerzeugung

Answer

Medizinische Diagnostik

Question 50

Was bezeichnet die Halbwertszeit eines radioaktiven Elements?

Accepted Answer

Die Zeitspanne, in der die Hälfte der Atomkerne zerfallen.

Answer

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

Answer

Die Zeitspanne, in der das Element seine gesamte Energie freisetzt.

Question 51

Welcher Prozess setzt im Vergleich die meiste Energie frei?

Accepted Answer

Kernspaltung

Answer

Radioaktiver Zerfall

Answer

Verbrennung

Answer

Chemische Reaktion

Question 52

Welche Größe beschreibt die Wahrscheinlichkeit, dass ein Atomkern ein Neutron absorbiert?

Accepted Answer

Neutronenabsorptionsquerschnitt

Answer

Kernradius

Answer

Halbwertszeit

Answer

Bindungsenergie

Question 53

Worin besteht der grundlegende Unterschied zwischen einem Neutron und einem Proton?

Accepted Answer

Das Neutron ist ungeladen, während das Proton eine positive Ladung trägt.

Answer

Das Neutron ist kleiner als das Proton.

Answer

Das Neutron ist leichter als das Proton.

Question 54

Welche Wechselwirkung ist für die Bindung der Nukleonen im Atomkern verantwortlich?

Accepted Answer

Starke Kernkraft

Answer

Gravitation

Answer

Schwache Kernkraft

Answer

Elektromagnetische Kraft

Question 55

Welche dieser Aussagen über Radioaktivität ist richtig?

Accepted Answer

Radioaktivität ist der spontane Zerfall von Atomkernen, die sich in einem instabilen Zustand befinden und Energie in Form von Strahlung abgeben.

Answer

Radioaktivität ist ein Prozess, bei dem Energie absorbiert wird.

Answer

Radioaktivität wird durch äußere Einwirkungen wie Hitze oder Druck ausgelöst.

Question 56

Welcher Teilchenprozess findet bei der Kernspaltung statt?

Accepted Answer

Ein schwerer Atomkern spaltet sich in zwei oder mehrere leichtere Atomkerne unter Freisetzung von Energie.

Answer

Leichtere Atomkerne fusionieren zu einem schwereren Atomkern.

Answer

Ein instabiler Atomkern zerfällt radioaktiv.

Question 57

Welche Energiequelle nutzt Kernfusionsprozesse?

Accepted Answer

Sterne wie unsere Sonne.

Answer

Kernkraftwerke nutzen Kernspaltung, keine Kernfusion.

Answer

Brennstoffe auf Kohlenstoffbasis wie Kohle oder Erdgas.

Answer

Radioaktive Substanzen.

Question 58

Welche Größe ist eine Maßeinheit für die Radioaktivität?

Accepted Answer

Becquerel (Bq)

Answer

Gramm (g) misst Masse, nicht Radioaktivität.

Answer

Joule (J) misst Energie, nicht Radioaktivität.

Question 59

Was kennzeichnet die Halbwertszeit eines radioaktiven Isotops?

Accepted Answer

Die Zeit, in der die Hälfte der Atomkerne eines Isotops durch radioaktiven Zerfall umgewandelt wurde.

Answer

Die Zeit, in der die Stärke der Strahlung auf die Hälfte abfällt.

Answer

Die Zeit, in der alle Atomkerne eines Isotops zerfallen sind.

Question 60

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

Accepted Answer

Alpha-Teilchen (Heliumkerne), Beta-Teilchen (Elektronen oder Positronen) und Gammastrahlen (hochenergetische elektromagnetische Wellen).

Answer

Nur Beta-Teilchen.

Answer

Nur Alpha-Teilchen.

Question 61

Welche Anwendung basiert auf der Kernphysik?

Accepted Answer

Radiotherapie zur Behandlung von Krebs.

Answer

Verbrennungsmotoren nutzen chemische Energie, keine Kernenergie.

Answer

Chemische Reaktionen basieren auf chemischen Prozessen, nicht auf Kernphysik.

Answer

Elektromotoren funktionieren nach elektromagnetischen Prinzipien, nicht nach Kernphysik.

Question 62

Welche Gleichung beschreibt die Kernspaltung von Uran-235?

Accepted Answer

235U + n -> 141Ba + 92Kr + 3n + Energie

Answer

235U + p -> 236Np + γ beschreibt eine Kernreaktion mit einem Proton, keine Kernspaltung.

Answer

235U -> 238U + 4He + Energie beschreibt einen Alpha-Zerfall, keine Kernspaltung.

Answer

235U + n -> 236Np + 2n beschreibt einen Neutroneneinfang, keine Kernspaltung.

Question 63

Welches Konzept ist mit der Kernfusion verbunden?

Accepted Answer

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

Answer

Spaltung von schweren Atomkernen in leichtere Kerne unter Freisetzung von Energie.

Answer

Radioaktiver Zerfall instabiler Atomkerne unter Freisetzung von Energie.

Question 64

Welche Aussage über Alpha-Teilchen ist korrekt?

Accepted Answer

Alpha-Teilchen sind Helium-Kerne, bestehend aus zwei Protonen und zwei Neutronen.

Answer

Alpha-Teilchen sind Protonen.

Answer

Alpha-Teilchen sind Elektronen.

Answer

Alpha-Teilchen sind Neutronen.