Kernphysik lernen: Quizze und Übungen für Fachinformatikerinnen

Question 1

Nenne die beiden grundlegenden Prinzipien, auf denen die Kernspaltung beruht.

Accepted Answer

Neutronenbeschuss und Kettenreaktion

Answer

Radioaktiver Zerfall und Wärmefreisetzung

Answer

Elektronenbeschuss und Fusionsreaktion

Answer

Alpha-Zerfall und Beta-Zerfall

Question 2

Welche Aussage über Radioaktivität ist korrekt?

Accepted Answer

Radioaktive Stoffe senden ionisierende Strahlung aus.

Answer

Radioaktive Prozesse sind nur in Laboren möglich.

Answer

Radioaktivität ist die Umwandlung eines Isotops in ein anderes Isotop.

Answer

Radioaktive Strahlung ist für den Menschen immer schädlich.

Question 3

Welches Teilchen ist an der Kernspaltung beteiligt?

Accepted Answer

Neutron

Answer

Elektron

Answer

Proton

Answer

Alpha-Teilchen

Question 4

Welche der folgenden Anwendungen nutzt die Kernfusion?

Accepted Answer

Energieerzeugung

Answer

Medizinische Bildgebung

Answer

Herstellung von Kunststoffen

Answer

Wasseraufbereitung

Question 5

Was ist die Halbwertszeit eines radioaktiven Stoffes?

Accepted Answer

Die Zeit, in der die Hälfte der Kerne zerfallen ist.

Answer

Die Zeit, in der die Hälfte der Zerfälle stattgefunden hat.

Answer

Die Zeit, in der die Hälfte des Stoffes sich in ein anderes Element umgewandelt hat.

Answer

Die Zeit, in der die Hälfte der Strahlung absorbiert wurde.

Question 6

Was ist die Energiequelle für die Kernfusion?

Accepted Answer

Bindungsenergie leichter Atomkerne

Answer

Spaltung schwerer Atomkerne

Answer

Reaktion chemischer Elemente

Answer

Radioaktiver Zerfall

Question 7

Welche der folgenden Größen ist bei der Berechnung der Strahlungsdosis nicht relevant?

Accepted Answer

Masse der bestrahlten Person

Answer

Art der Strahlung

Answer

Energie der Strahlung

Answer

Dauer der Bestrahlung

Question 8

Was ist der Unterschied zwischen einem Atomkern und einem Atom?

Accepted Answer

Der Atomkern enthält Protonen und Neutronen, das Atom zusätzlich Elektronen.

Answer

Der Atomkern ist positiv geladen, das Atom neutral.

Answer

Der Atomkern ist viel größer als das Atom.

Answer

Der Atomkern ist radioaktiv, das Atom nicht.

Question 9

Welche Aussage über die Kernspaltung ist falsch?

Accepted Answer

Die Kernspaltung ist ein sehr effizienter Prozess.

Answer

Bei der Kernspaltung wird ein schwerer Atomkern in zwei kleinere Atomkerne umgewandelt.

Answer

Die Spaltung von Uran wird in Kernkraftwerken zur Energieerzeugung genutzt.

Answer

Die Kernspaltung kann eine Kettenreaktion auslösen.

Question 10

Welche Maßeinheit wird zur Messung der Radioaktivität verwendet?

Accepted Answer

Becquerel

Answer

Coulomb

Answer

Newton

Answer

Joule

Question 11

Was versteht man unter einem Isotop?

Accepted Answer

Ein Atom mit gleicher Protonenzahl, aber unterschiedlicher Neutronenzahl.

Answer

Ein Atom mit gleicher Elektronenzahl, aber unterschiedlicher Neutronenzahl.

Answer

Ein Molekül mit gleicher Anzahl von Atomen, aber unterschiedlicher Anordnung.

Answer

Ein Ion mit gleicher Anzahl von Neutronen, aber unterschiedlicher Elektronenzahl.

Question 12

Welche Gleichung repräsentiert den Alpha-Zerfall?

Accepted Answer

X → Y + α

Answer

X → Y + β

Answer

X → Y + γ

Answer

X → Y + n

Question 13

Was bezeichnet die Kernbindungsenergie?

Accepted Answer

Energie, die einen Atomkern zusammenhält.

Answer

Energie, die zum Aufbrechen eines Atomkerns benötigt wird.

Answer

Energie, die bei der Bildung eines Atomkerns freigesetzt wird.

Answer

Energie, die von einem Atomkern aufgenommen wird.

Question 14

Welches Teilchen spielt eine entscheidende Rolle bei der Kernspaltung?

Accepted Answer

Neutron

Answer

Proton

Answer

Elektron

Answer

Photon

Question 15

Welche ethische Frage wirft die Nutzung von Kernenergie auf?

Accepted Answer

Wie sollen radioaktive Abfälle sicher gelagert werden?

Answer

Ist Kernenergie eine nachhaltige Energiequelle?

Answer

Ist Kernenergie eine sichere Energiequelle?

Answer

Ist Kernenergie eine kostengünstige Energiequelle?

Question 16

Welche Eigenschaft zeichnet Gammastrahlung aus?

Accepted Answer

Sie hat die höchste Reichweite unter den radioaktiven Strahlenarten.

Answer

Sie besteht aus Heliumkernen.

Answer

Sie kann von Papier absorbiert werden.

Question 17

Welche Bedingungen sind für eine erfolgreiche Kernfusion unerlässlich?

Accepted Answer

Extrem hohe Temperatur und hoher Druck

Answer

Niedrige Temperatur und hoher Druck

Answer

Hohe Temperatur und niedriger Druck

Question 18

Wo wird die Kernphysik eingesetzt?

Accepted Answer

Medizin, Industrie und Forschung

Answer

Nur in der Industrie

Answer

Nur in der Medizin

Question 19

Welche Kernreaktion ist eine Kernspaltung?

Accepted Answer

²³⁵U + n → ¹⁴⁴Ba + ⁹⁰Kr + 3n

Answer

²³⁸U + n → ²³⁹U

Answer

¹⁴C → ¹⁴N + β-

Answer

²H + ³H → ⁴He + n

Question 20

Welche der folgenden Einheiten ist eine Maßeinheit für Radioaktivität?

Accepted Answer

Becquerel

Answer

Tesla

Answer

Gray

Answer

Joule

Question 21

Welches der folgenden Elemente wird als Spaltprodukt bei der Kernspaltung von Uran-235 freigesetzt?

Accepted Answer

Barium-141

Answer

Thorium-232

Answer

Helium-4

Answer

Lithium-6

Question 22

Welche Kernreaktion wird in Kernkraftwerken genutzt?

Accepted Answer

²³⁵U + n → ¹⁴⁴Ba + ⁹⁰Kr + 3n

Answer

¹⁴C → ¹⁴N + β-

Answer

²³⁸U + n → ²³⁹U

Answer

²H + ³H → ⁴He + n

Question 23

Welche der folgenden Einheiten misst Radioaktivität?

Accepted Answer

Becquerel (Bq)

Answer

Farad (F)

Answer

Ampere (A)

Answer

Coulomb (C)

Question 24

Welche Kraft bindet Nukleonen im Atomkern?

Accepted Answer

Starke Kernkraft

Answer

Gravitationskraft

Answer

Elektromagnetische Kraft

Answer

Coulomb-Kraft

Question 25

Welches Wasserstoffisotop enthält ein Proton und kein Neutron?

Accepted Answer

Protium

Answer

Tritium

Answer

Deuterium

Question 26

Welche Art von Kernreaktion wird in Kernkraftwerken zur Energieerzeugung genutzt?

Accepted Answer

Kernspaltung

Answer

Kernfusion

Answer

Radioaktiver Zerfall

Answer

Nukleare Isomerie

Question 27

Welche Größe beschreibt die Wahrscheinlichkeit des radioaktiven Zerfalls eines Atomkerns?

Accepted Answer

Zerfallskonstante

Answer

Bindungsenergie

Answer

Aktivität

Answer

Halbwertszeit

Question 28

Welches Produkt entsteht durch die Kernfusion von Deuterium und Tritium?

Accepted Answer

Helium-4

Answer

Helium-3

Answer

Bor-10

Answer

Lithium-6

Question 29

Welche der folgenden Aussagen beschreibt die Radioaktivität korrekt?

Accepted Answer

Radioaktive Atome senden spontan Teilchen oder Strahlung aus und zerfallen dabei.

Answer

Die Radioaktivität kann von außen kontrolliert werden.

Answer

Radioaktive Atome sind immer gesundheitsschädlich.

Question 30

Welcher Prozess beinhaltet die Aufspaltung eines schweren Atomkerns in zwei oder mehr leichtere Kerne?

Accepted Answer

Kernspaltung

Answer

Alpha-Zerfall

Answer

Kernfusion

Answer

Beta-Zerfall

Question 31

Welche Aussage zur Kernfusion ist richtig?

Accepted Answer

Die Kernfusion ist ein Prozess, der Energie freisetzt, indem leichte Atomkerne zu schwereren Kernen verschmelzen.

Answer

Die Kernfusion erfordert keine hohen Temperaturen und Drücke.

Answer

Die Kernfusion ist eine vollständig sichere und saubere Energiequelle.

Question 32

Welches Teilchen wird beim Alpha-Zerfall ausgestoßen?

Accepted Answer

Ein Helium-4-Kern

Answer

Ein Neutron

Answer

Ein Elektron

Question 33

Welches Gesetz beschreibt die Abnahme der Aktivität radioaktiver Substanzen über die Zeit?

Accepted Answer

Halbwertszeitgesetz

Answer

Coulombsches Gesetz

Answer

Newtonsches Gravitationsgesetz

Answer

Ohmsches Gesetz

Question 34

Welches Teilchen vermittelt die starke Wechselwirkung zwischen Nukleonen im Atomkern?

Accepted Answer

Gluon

Answer

Photon

Answer

Neutron

Answer

Elektron

Question 35

Welche Aussage zur Kernenergie ist falsch?

Accepted Answer

Kernenergie ist eine unbegrenzt verfügbare Energiequelle.

Answer

Kernenergie kann in Kernkraftwerken zur Stromerzeugung genutzt werden.

Answer

Kernenergie erzeugt keine Treibhausgase.

Answer

Kernenergie erfordert den Abbau von Uran oder anderen Schwermetallen.

Question 36

Wer entdeckte als erster die Radioaktivität?

Accepted Answer

Henri Becquerel

Answer

Marie Curie

Answer

Albert Einstein

Answer

Niels Bohr

Question 37

Welcher Wissenschaftler entdeckte die Radioaktivität?

Accepted Answer

Henri Becquerel

Answer

Marie Curie

Answer

Otto Hahn

Answer

Albert Einstein

Question 38

Was ist die Kernspaltung?

Accepted Answer

Die Aufspaltung eines Atomkerns in zwei oder mehr kleinere Atomkerne.

Answer

Die Fusion zweier Atomkerne zu einem schwereren Atomkern.

Answer

Der radioaktive Zerfall eines Atomkerns.

Question 39

Welche Energiequelle wird in Kernkraftwerken genutzt?

Accepted Answer

Kernspaltung

Answer

Windenergie

Answer

Solarenergie

Answer

Geothermie

Question 40

Welches der folgenden Teilchen spielt eine entscheidende Rolle bei der Kernfusion?

Accepted Answer

Neutron

Answer

Positron

Answer

Elektron

Answer

Proton

Question 41

Welche Einheit wird zur Messung der Radioaktivität verwendet?

Accepted Answer

Becquerel (Bq)

Answer

Sievert (Sv)

Answer

Gray (Gy)

Question 42

Was ist die Halbwertszeit eines radioaktiven Elements?

Accepted Answer

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

Answer

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

Answer

Die Zeit, die benötigt wird, bis sich die Radioaktivität verdoppelt hat.

Question 43

Welche der folgenden Anwendungen nutzt die Radioaktivität?

Accepted Answer

Röntgenaufnahmen

Answer

Windkraftanlagen

Answer

Elektrische Beleuchtung

Answer

Solarzellen

Question 44

Was ist das Hauptziel der Kernphysik?

Accepted Answer

Die Struktur und Eigenschaften von Atomkernen zu verstehen.

Answer

Moderne Kommunikationstechnologien zu erforschen.

Answer

Neue Behandlungsmethoden für Krankheiten zu entwickeln.

Question 45

Was beschreibt den Prozess, bei dem instabile Atomkerne unter Aussendung von Strahlung zerfallen?

Accepted Answer

Radioaktivität

Answer

Kernfusion

Answer

Elektrolyse

Answer

Kernspaltung

Question 46

Was geschieht während der Kernspaltung?

Accepted Answer

Ein schwerer Atomkern zerfällt in zwei oder mehr leichtere Atomkerne unter Freisetzung von Energie

Answer

Neutronen werden aus dem Atomkern herausgelöst

Answer

Zwei leichte Atomkerne verschmelzen zu einem schwereren Atomkern

Question 47

Welcher Brennstoff wird in Kernkraftwerken zur Energiegewinnung eingesetzt?

Accepted Answer

Uran

Answer

Wasserstoff

Answer

Kohle

Answer

Erdgas

Question 48

Welcher Teil des Atoms trägt die größte Masse?

Accepted Answer

Atomkern

Answer

Elektronenhülle

Answer

Neutronen

Answer

Protonen

Question 49

Was ist die Einheit für die Aktivität einer radioaktiven Quelle?

Accepted Answer

Becquerel (Bq)

Answer

Hertz (Hz)

Answer

Joule (J)

Answer

Newton (N)

Question 50

Welche Art von Strahlung besitzt die höchste Reichweite in Luft?

Accepted Answer

Gammastrahlung

Answer

Neutronenstrahlung

Answer

Alphastrahlung

Answer

Betastrahlung

Question 51

Welcher physikalische Effekt wird in der Positronen-Emissions-Tomographie (PET) genutzt?

Accepted Answer

Annihilation

Answer

Kernfusion

Answer

Radioaktivität

Answer

Kernspaltung

Question 52

Welche Aussage über die Bindungsenergie pro Nukleon ist korrekt?

Accepted Answer

Sie ist bei leichten Atomkernen am größten und nimmt mit zunehmender Massenzahl ab

Answer

Sie ist bei schweren Atomkernen am größten und nimmt mit zunehmender Massenzahl ab

Answer

Sie ist bei allen Atomkernen gleich

Question 53

Welche Entdeckung führte zur Entwicklung der Atom- und Kernphysik?

Accepted Answer

Entdeckung der Radioaktivität durch Henri Becquerel

Answer

Entdeckung des elektromagnetischen Feldes durch Michael Faraday

Answer

Entdeckung des Elektrons durch J.J. Thomson

Question 54

Welche Aussage über Radioaktivität ist **falsch**?

Accepted Answer

Radioaktivität ist eine Eigenschaft aller Elemente.

Answer

Radioaktivität kann schädlich für Lebewesen sein.

Answer

Radioaktive Isotope zerfallen zu stabileren Isotopen.

Question 55

Welches Teilchen wird bei der Kernspaltung **hauptsächlich** freigesetzt?

Accepted Answer

Neutronen

Answer

Alpha-Teilchen

Answer

Elektronen

Answer

Protonen

Question 56

Welche Reaktion stellt eine Kernfusion dar?

Accepted Answer

4 1H -> 2 2He + Energie

Answer

12 6C -> 11 5B + 1 1p

Answer

235 92U -> 144 56Ba + 89 36Kr + 3 1n + Energie

Answer

238 92U -> 234 90Th + 4 2He

Question 57

Was beschreibt die Halbwertszeit eines radioaktiven Isotops?

Accepted Answer

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

Answer

Die Zeit, in der alle Atomkerne zerfallen sind.

Answer

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

Question 58

Welche Einheit wird in der Physik für die Radioaktivität verwendet?

Accepted Answer

Becquerel (Bq)

Answer

Rad (rad)

Answer

Curie (Ci)

Answer

Gray (Gy)

Question 59

Welches der folgenden Teilchen ist ein Baryon?

Accepted Answer

Proton

Answer

Neutrino

Answer

Elektron

Answer

Photon

Question 60

Welche Anwendung der Kernphysik ist besonders wichtig für die medizinische Diagnostik?

Accepted Answer

Positronen-Emissions-Tomographie (PET)

Answer

Kernspaltungsreaktoren

Answer

Radiokarbondatierung

Answer

Nuklearwaffen