Kernreaktionen: Online-Quiz für Physik für Elektrotechniker

Question 1

Beschreibe prägnant, was Kernreaktionen sind.

Accepted Answer

Alle der genannten Aussagen treffen zu.

Answer

Prozesse, bei denen Atomkerne fusionieren oder fisionieren.

Answer

Reaktionen, die stets Energie freisetzen.

Answer

Vorgänge, die durch äußere Einflüsse wie Neutronenbestrahlung ausgelöst werden können.

Question 2

Welche Art von Kernreaktion liegt der Kernspaltung zugrunde?

Accepted Answer

Fission

Answer

Fusion

Answer

Radioaktiver Zerfall

Answer

Kernfusion

Question 3

Welche Größe bleibt bei Kernreaktionen unverändert?

Accepted Answer

Ladung

Answer

Impuls

Answer

Energie

Answer

Spin

Question 4

Was ist die Funktion eines Neutronenmoderators?

Accepted Answer

Streuung von Neutronen zur Energieverringerung

Answer

Absorption von Neutronen unter Energiefreisetzung

Answer

Reflexion von Neutronen zur Richtungsänderung

Answer

Einfangen von Neutronen unter Gammastrahlenemission

Question 5

Welche Einheit wird zur Messung der Aktivität radioaktiver Quellen verwendet?

Accepted Answer

Becquerel

Answer

Gray

Answer

Sievert

Answer

Rem

Question 6

Was umfasst der Begriff Dosimetrie ionisierender Strahlung?

Accepted Answer

Alle der genannten Aussagen treffen zu.

Answer

Messung der absorbierten Dosis in einem Material

Answer

Messung der Äquivalentdosis in einem lebenden Organismus

Answer

Messung der effektiven Dosis für den gesamten Körper

Question 7

Welche Kernreaktion wird in Kernkraftwerken zur Energiegewinnung genutzt?

Accepted Answer

Kernspaltung

Answer

Kernfusion

Answer

Radioaktiver Zerfall

Question 8

Was ist die Rolle von Zwischenkernen bei Kernreaktionen? Nenne ein Beispiel.

Accepted Answer

Zwischenkerne sind kurzlebige, hochenergetische Kerne, die während einer Kernreaktion entstehen.

Answer

Zwischenkerne sind stabile Kerne, die in Kernreaktionen als Katalysatoren wirken.

Answer

Zwischenkerne entstehen nur bei der Kernspaltung.

Answer

Zwischenkerne spielen keine Rolle bei Kernreaktionen.

Question 9

Welche Art von Kernreaktion wird in Kernkraftwerken zur Energieerzeugung eingesetzt?

Accepted Answer

Kernspaltung

Answer

Kernfusion

Answer

Radioaktiver Zerfall

Answer

Nukleare Kettenreaktion

Question 10

Welche Größe ist direkt proportional zur bei einer Kernreaktion freigesetzten Energie?

Accepted Answer

Massendefekt

Answer

Kernradius

Answer

Neutronenzahl

Answer

Protonenzahl

Question 11

Mit welcher Einheit wird die Radioaktivität gemessen?

Accepted Answer

Becquerel

Answer

Gray

Answer

Sievert

Answer

Röntgen

Question 12

Welche Art von Teilchenbeschleuniger wird verwendet, um Teilchen auf nahezu Lichtgeschwindigkeit zu beschleunigen?

Accepted Answer

Synchrotron

Answer

Zyklotron

Answer

Linearbeschleuniger

Answer

Betatron

Question 13

Welche Methode wird verwendet, um die Halbwertszeit eines radioaktiven Isotops zu bestimmen?

Accepted Answer

Szintillationszählung

Answer

Autoradiographie

Answer

Massenspektrometrie

Answer

Emissionsspektroskopie

Question 14

Mit welcher Einheit wird die Radioaktivität gemessen?

Accepted Answer

Becquerel

Answer

Ampere

Answer

Kelvin

Answer

Coulomb

Question 15

Welche Eigenschaft zeichnet ein stabiles Atom aus?

Accepted Answer

Gleiche Anzahl von Protonen und Elektronen

Answer

Geringe Bindungsenergie

Answer

Ungleiche Anzahl von Protonen und Neutronen

Answer

Hohe Radioaktivität

Question 16

Welche Größe gibt die Energiefreisetzung pro nukleares Ereignis an?

Accepted Answer

Q-Wert

Answer

Massendefekt

Answer

Halbwertszeit

Answer

Aktivität

Question 17

Welche der folgenden Aussagen beschreibt Kernreaktionen am zutreffendsten?

Accepted Answer

Umsetzungen, bei denen Atomkerne in andere umgewandelt werden

Answer

Reaktionen, die ausschließlich in Beschleunigern stattfinden

Answer

Immer exotherme Reaktionen

Question 18

Welche der aufgeführten Reaktionen stellt eine Kernreaktion dar?

Accepted Answer

2H + 3H -> 4He + n + 17,6 MeV

Answer

HCl + NaOH -> NaCl + H2O

Answer

C6H12O6 + 6O2 -> 6CO2 + 6H2O

Answer

Fe + 2HCl -> FeCl2 + H2

Question 19

Welche Größe bleibt bei einer Kernreaktion nicht erhalten?

Accepted Answer

Masse

Answer

Impuls

Answer

Energie

Answer

Drehimpuls

Question 20

Wie berechnet man die Bindungsenergie eines Atomkerns?

Accepted Answer

Differenz aus der Masse der einzelnen Nukleonen und der Kernmasse multipliziert mit c²

Answer

Messung der Energiefreisetzung beim radioaktiven Zerfall des Kerns

Question 21

Welche der folgenden Aussagen zu Kettenreaktionen ist zutreffend?

Accepted Answer

Erfordern eine kritische Masse an spaltbarem Material

Answer

Können nur in Kernreaktoren ablaufen

Answer

Sind immer unkontrollierbar

Question 22

Welche Anwendung von Kernreaktionen ist am weitesten verbreitet?

Accepted Answer

Stromerzeugung

Answer

Weltraumforschung

Answer

Medizinische Diagnostik

Answer

Materialprüfung

Question 23

Welche Erkenntnis führte zur Entdeckung der Kernspaltung?

Accepted Answer

Massendefekt von Atomkernen

Answer

Entwicklung des Massenspektrometers

Answer

Beobachtung von Alpha-Teilchen

Answer

Entdeckung der Radioaktivität

Question 24

Welche Aussage zum Zerfall radioaktiver Isotope ist korrekt?

Accepted Answer

Halbwertszeit ist unabhängig von äußeren Einflüssen

Answer

Zerfallsprozess kann durch chemische Reaktionen beschleunigt werden

Answer

Radioaktive Isotope sind immer giftig

Question 25

Welche Einheit wird zur Messung der Radioaktivität verwendet?

Accepted Answer

Becquerel

Answer

Watt

Answer

Coulomb

Answer

Hertz

Question 26

Welche Aussage über Teilchenbeschleuniger ist zutreffend?

Accepted Answer

Untersuchung der Eigenschaften von Elementarteilchen

Answer

Befinden sich ausschließlich in großen Forschungszentren

Answer

Sind nur für Weltraumforschung bestimmt

Question 27

Welche der folgenden Aussagen beschreibt Kernreaktionen zutreffend?

Accepted Answer

Kernreaktionen sind Umwandlungen von Atomkernen.

Answer

Kernreaktionen sind Reaktionen zwischen Neutronen und Photonen.

Answer

Kernreaktionen sind Reaktionen zwischen freien Elektronen und Atomkernen.

Answer

Kernreaktionen sind Reaktionen zwischen Atomen.

Question 28

Welche Teilchenart löst hauptsächlich Kernreaktionen aus?

Accepted Answer

Neutronen

Answer

Elektronen

Answer

Photonen

Answer

Ionen

Question 29

Welche Kernreaktionsart ist durch die Freisetzung von Energie gekennzeichnet?

Accepted Answer

Exotherm

Answer

Isotherm

Answer

Athermisch

Answer

Endotherm

Question 30

Geben Sie die Reaktionsgleichung für den Alpha-Zerfall von Uran-238 an:

Accepted Answer

²³⁸U → ²³⁴Th + α

Answer

²³⁸U → ²³⁴Pu + n

Answer

²³⁸U → ²³⁴Pa + β

Answer

²³⁸U → ²³⁴Np + γ

Question 31

In welcher Einheit wird die Aktivität radioaktiver Stoffe gemessen?

Accepted Answer

Becquerel (Bq)

Answer

Coulomb (C)

Answer

Sievert (Sv)

Answer

Gray (Gy)

Question 32

Welche Anwendung nutzt die bei Kernreaktionen freigesetzte Energie?

Accepted Answer

Kernkraftwerke

Answer

Laserscanner

Answer

Rauchmelder

Answer

Röntgengeräte

Question 33

Was zeichnet die Halbwertszeit radioaktiver Stoffe aus?

Accepted Answer

Sie ist eine konstante Größe.

Answer

Sie hängt von der chemischen Umgebung ab.

Answer

Sie hängt von der Temperatur ab.

Answer

Sie hängt vom Druck ab.

Question 34

Welche Aussage über Kernspaltung ist korrekt?

Accepted Answer

Sie setzt eine sehr große Energiemenge frei.

Answer

Sie erfordert eine sehr hohe Aktivierungsenergie.

Answer

Sie findet nur in natürlichen Isotopen statt.

Answer

Sie erzeugt keine radioaktiven Nebenprodukte.

Question 35

Welches Teilchen wird bei der Fusion zweier Deuteriumkerne freigesetzt?

Accepted Answer

Ein Neutron

Answer

Ein Alpha-Teilchen

Answer

Ein Elektron

Answer

Ein Proton

Question 36

Welche der folgenden Gleichungen beschreibt die Energiefreisetzung bei einer Kernspaltung?

Accepted Answer

ΔE = Δmc²

Answer

ΔE = PV

Answer

ΔE = kT

Answer

ΔE = hf

Question 37

Welche Aufgabe hat ein Moderator in einem Kernreaktor?

Accepted Answer

Verlangsamung der Neutronen

Answer

Beschleunigung von Neutronen

Answer

Absorption von Neutronen

Answer

Reflexion von Neutronen

Question 38

Was versteht man unter der Halbwertszeit eines radioaktiven Isotops?

Accepted Answer

Die Zeitspanne, in der die Hälfte der Atomkerne zerfällt.

Answer

Die Zeitspanne, in der sich die Aktivität verdoppelt.

Answer

Die Zeitspanne, in der alle Atomkerne zerfallen.

Question 39

Welche der genannten Anwendungen von Kernreaktionen ist nicht korrekt?

Accepted Answer

Antrieb von Flugzeugen

Answer

Erzeugung von Elektrizität

Answer

Medizinische Diagnose

Answer

Materialanalyse

Question 40

Welche der folgenden Aussagen über Kernreaktionen ist richtig?

Accepted Answer

Kernreaktionen können entweder Energie freisetzen oder absorbieren.

Answer

Kernreaktionen finden nur bei sehr hohen Temperaturen statt.

Answer

Kernreaktionen sind immer exotherm.

Question 41

Welche der folgenden Arten von Kernreaktionen wird in kommerziellen Kernreaktoren genutzt?

Accepted Answer

Kernspaltung

Answer

Kernfusion

Answer

Alpha-Zerfall

Answer

Beta-Minus-Zerfall

Question 42

Welche Größe ist entscheidend für die Berechnung der bei einer Kernreaktion freigesetzten Energie?

Accepted Answer

Massendefekt

Answer

Protonenzahl

Answer

Neutronenzahl

Answer

Zerfallsrate

Question 43

Welches Teilchen wird bei einer Alpha-Emission emittiert?

Accepted Answer

Ein Heliumkern (zwei Protonen und zwei Neutronen)

Answer

Ein Neutron

Answer

Ein Proton

Question 44

Welche Einheit wird zur Messung der Radioaktivität verwendet?

Accepted Answer

Becquerel

Answer

Coulomb

Answer

Newton

Answer

Hertz

Question 45

Welche der folgenden Aussagen über die starke Wechselwirkung ist korrekt?

Accepted Answer

Sie ist die stärkste der vier Grundkräfte und wirkt nur über sehr kurze Entfernungen.

Answer

Sie wirkt nur auf sehr große Entfernungen.

Answer

Sie ist für die elektromagnetische Anziehung und Abstoßung verantwortlich.

Answer

Sie ist für die Bindung von Protonen und Neutronen im Kern verantwortlich.

Question 46

Was ist der Zweck eines Moderators in einem Kernreaktor?

Accepted Answer

Neutronen zu verlangsamen, um ihre Wahrscheinlichkeit zu erhöhen, Kernspaltungsreaktionen auszulösen

Answer

Gammastrahlen zu absorbieren, um die Radioaktivität zu reduzieren

Answer

Neutronen zu beschleunigen, um ihre Energie zu erhöhen

Question 47

Was beschreibt die Halbwertszeit eines radioaktiven Isotops?

Accepted Answer

Die Zeit, die benötigt wird, bis die Hälfte der Atome zerfallen ist.

Answer

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

Answer

Die Zeit, die benötigt wird, bis sich die Anzahl der Atome verdoppelt hat.

Question 48

Welche der folgenden Aussagen beschreibt eine Kernreaktion am treffendsten?

Accepted Answer

Eine Kernreaktion ist ein Prozess, bei dem die Kerne von Atomen umgewandelt werden und dabei Energie freigesetzt oder absorbiert wird.

Answer

Eine Kernreaktion ist ein Prozess, der die Masse des Atoms ändert.

Answer

Eine Kernreaktion ist ein Prozess, der die Anzahl der Neutronen im Kern ändert.

Question 49

Welche Art von Kernreaktion findet in einem Kernkraftwerk statt?

Accepted Answer

Kernspaltung

Answer

Alpha-Zerfall

Answer

Beta-Zerfall

Answer

Kernfusion

Question 50

Was versteht man unter dem Massendefekt?

Accepted Answer

Die Differenz zwischen der Summe der Massen der einzelnen Nukleonen und der Masse des Atomkerns.

Answer

Die Masse der Elektronen in einem Atom.

Answer

Die Energie, die bei einer Kernreaktion freigesetzt wird.

Question 51

Welche Größe spielt eine entscheidende Rolle bei der Berechnung der bei einer Kernreaktion freigesetzten Energie?

Accepted Answer

Die Bindungsenergie pro Nukleon.

Answer

Die Masse des Elektrons.

Answer

Die Anzahl der Protonen im Atomkern.

Question 52

Welche Teilchenart wird bei einem Beta-Zerfall emittiert?

Accepted Answer

Elektron oder Positron

Answer

Neutron

Answer

Alpha-Teilchen

Answer

Gamma-Strahlung

Question 53

Welche Aussage zu Kernspaltung ist korrekt?

Accepted Answer

Bei der Kernspaltung wird ein schwerer Atomkern in zwei oder mehr leichtere Kerne gespalten.

Answer

Bei der Kernspaltung werden Neutronen absorbiert.

Answer

Bei der Kernspaltung wird Energie absorbiert.

Question 54

Welche der folgenden Größen wird in der Energiebilanz einer Kernreaktion berücksichtigt?

Accepted Answer

Massenänderung

Answer

Anzahl der Neutronen

Answer

Anzahl der Protonen

Question 55

Welche Art von Kernreaktion findet in einem Kernkraftwerk statt?

Accepted Answer

Kernspaltung

Answer

Kernfusion

Answer

Radioaktiver Zerfall

Answer

Neutronenaufnahme

Question 56

Welche Bedingung muss erfüllt sein, damit eine Kernfusion stattfinden kann?

Accepted Answer

Die Kerne müssen mit extrem hoher Geschwindigkeit aufeinanderprallen.

Answer

Die Kerne müssen eine hohe Masse haben.

Answer

Die Kerne müssen elektrisch geladen sein.

Question 57

Welche Energiemenge wird bei der Fusion von zwei Deuteriumkernen freigesetzt?

Accepted Answer

Etwa 3,5 MeV

Answer

Etwa 100 MeV

Answer

Etwa 10 MeV

Question 58

Welche der folgenden Aussagen beschreibt am besten die Bedeutung von Kernreaktionen für die Energiegewinnung?

Accepted Answer

Kernreaktionen ermöglichen die Nutzung der enormen Energiemengen, die in Atomkernen gespeichert sind.

Answer

Kernreaktionen sind die einzige Möglichkeit, Energie zu gewinnen.

Question 59

Was versteht man unter dem Begriff „Radioaktivität“ im Zusammenhang mit Kernreaktionen?

Accepted Answer

Der spontane Zerfall instabiler Atomkerne unter Aussendung energiereicher Strahlung

Answer

Die Zersetzung von Molekülen durch energiereiche Strahlung

Answer

Die Reaktion von Atomen mit elektromagnetischer Strahlung

Question 60

Welche Art von Strahlung wird bei der Alpha-Zerfallsreaktion emittiert?

Accepted Answer

Alpha-Teilchen

Answer

Beta-Teilchen

Answer

Neutronen

Answer

Gammastrahlung

Question 61

Welche der folgenden Anwendungen basiert auf der Nutzung von radioaktiven Stoffen?

Accepted Answer

Medizinische Diagnostik

Answer

Produktion von Bier

Answer

Herstellung von Kunststoffen

Answer

Herstellung von Papier