Kernphysik für Wirtschaftsingenieure: Grundlagen und Anwendungen

Question 1

Welcher Teil des Atomkerns enthält positiv geladene Teilchen?

Accepted Answer

Protonen

Answer

Neutronen

Answer

Elektronen

Answer

Elektronenhülle

Question 2

Welcher radioaktive Zerfallsprozess beinhaltet die Freisetzung eines Alpha-Teilchens?

Accepted Answer

Alpha-Zerfall

Answer

Beta-Minus-Zerfall

Answer

Gamma-Zerfall

Answer

Positronenemission

Question 3

Welche der folgenden Einheiten ist NICHT eine Maßeinheit für Radioaktivität?

Accepted Answer

Radon (Rn)

Answer

Becquerel (Bq)

Answer

Grau (Gy)

Answer

Curium (Ci)

Question 4

Welcher Prozess ist von entscheidender Bedeutung für die Energieerzeugung in Kernreaktoren?

Accepted Answer

Kernspaltung

Answer

Kernfusion

Answer

Radioaktiver Zerfall

Answer

Elektronenbewegung

Question 5

Welcher Bereich der Kernphysik beschäftigt sich mit der Diagnose und Behandlung von Krankheiten?

Accepted Answer

Nuklearmedizin

Answer

Kernkraftwerke

Answer

Radioaktive Datierung

Answer

Teilchenbeschleuniger

Question 6

Welches ist das primäre Ziel der radioaktiven Datierung?

Accepted Answer

Ermittlung des Alters von Fossilien und archäologischen Artefakten

Answer

Vorhersage künftiger radioaktiver Ereignisse

Answer

Berechnung der Intensität radioaktiver Strahlung

Answer

Produktion künstlicher Radioisotope

Question 7

Welcher Begriff beschreibt die Ionisierung von Atomen durch radioaktive Strahlung?

Accepted Answer

Ionisierung

Answer

Anregung

Answer

Zerfall

Answer

Emission

Question 8

Welche der folgenden Anwendungen beruht auf der Kernenergie?

Accepted Answer

Alle genannten Anwendungen

Answer

Erzeugung von elektrischer Energie

Answer

Medizinische Bildgebung

Answer

Materialprüfung

Question 9

Was bezeichnet die Massenzahl eines Atomkerns?

Accepted Answer

Die Summe der Protonen- und Neutronenzahlen

Answer

Die Summe der Protonen- und Elektronenzahlen

Answer

Die Anzahl der Elektronen im Atom

Answer

Die Anzahl der Protonen im Atom

Question 10

Was geschieht bei einer Kernspaltung?

Accepted Answer

Ein schwerer Atomkern zerfällt in mehrere leichtere Atomkerne

Answer

Ein leichter Atomkern verschmilzt mit einem schwereren Atomkern

Answer

Ein Atomkern absorbiert ein Neutron und zerfällt

Answer

Ein Atomkern emittiert ein Neutron und zerfällt

Question 11

Welches Element besitzt die höchste Ordnungszahl?

Accepted Answer

Uran

Answer

Plutonium

Answer

Eisen

Answer

Gold

Question 12

Was ist die Einheit der Radioaktivität?

Accepted Answer

Becquerel

Answer

Curie

Answer

Sievert

Answer

Gray

Question 13

Was ist ein wesentlicher Aspekt der Positronenemission?

Accepted Answer

Zerfall eines Protons in ein Neutron, ein Positron und ein Neutrino

Answer

Zerfall eines Neutrons in ein Proton, ein Positron und ein Elektron

Answer

Zerfall eines Positrons in ein Elektron und zwei Neutrinos

Answer

Zerfall eines Elektrons in ein Positron und zwei Neutrinos

Question 14

Was war die zentrale Erkenntnis des Rutherford-Streuungsexperiments?

Accepted Answer

Die Existenz des Atomkerns

Answer

Die Struktur der Atomhülle

Answer

Die Wellen-Teilchen-Dualität von Licht

Answer

Die Geschwindigkeit von Elektronen

Question 15

Welche der folgenden Anwendungen der Kernphysik in der Medizin ist nicht zutreffend?

Accepted Answer

Herstellung von Prothesen

Answer

Krebsbehandlung durch Strahlentherapie

Answer

Medizinische Bildgebung mit Radioisotopen

Question 16

Welches Teilchen, das sich im Atomkern befindet, ist positiv geladen?

Accepted Answer

Proton

Answer

Elektron

Answer

Neutron

Answer

Photon

Question 17

Welche Eigenschaft zeichnet radioaktive Zerfälle aus?

Accepted Answer

Sie sind stochastische Prozesse.

Answer

Sie erzeugen stets neue Elemente.

Answer

Sie laufen mit konstanter Geschwindigkeit ab.

Answer

Sie können durch externe Faktoren beeinflusst werden.

Question 18

Welches Isotop spielt eine entscheidende Rolle bei der Stromerzeugung in Kernkraftwerken?

Accepted Answer

Uran-235

Answer

Thorium-232

Answer

Uran-238

Answer

Plutonium-239

Question 19

Welcher Prozess ist die Energiequelle der Sonne?

Accepted Answer

Kernfusion

Answer

Kernspaltung

Answer

Radioaktiver Zerfall

Answer

Chemische Reaktion

Question 20

Wie ist die Halbwertszeit eines radioaktiven Isotops definiert?

Accepted Answer

Die Zeit, in der die Hälfte der Atomkerne zerfällt.

Answer

Eine Konstante für alle Isotope.

Answer

Durch äußere Einflüsse veränderbar.

Answer

Die Zeit bis zum vollständigen Zerfall.

Question 21

Welche Strahlenart besitzt das höchste Durchdringungsvermögen?

Accepted Answer

Gammastrahlung

Answer

Betastrahlung

Answer

Alphastrahlung

Answer

Röntgenstrahlung

Question 22

Welche Einheit wird zur Messung der Aktivität radioaktiver Substanzen verwendet?

Accepted Answer

Becquerel

Answer

Newton

Answer

Ampere

Answer

Kelvin

Question 23

Welche Einheit wird zur Messung der Radioaktivität verwendet?

Accepted Answer

Becquerel (Bq)

Answer

Newton (N)

Answer

Watt (W)

Answer

Coulomb (C)

Question 24

Welche Aussage zu radioaktivem Zerfall ist nicht korrekt?

Accepted Answer

Äußere Einflüsse können den Zerfallsprozess kontrollieren.

Answer

Die Halbwertszeit ist eine konstante Größe.

Answer

Der Zerfallsprozess ist zufällig.

Question 25

Welche Anwendung der Kernenergie ist in Deutschland nicht zulässig?

Accepted Answer

Atomwaffen

Answer

Industrielle Anwendungen

Answer

Stromerzeugung

Answer

Medizinische Anwendungen

Question 26

Welches Teilchen wird bei der Beta-Minus-Zerfallsform emittiert?

Accepted Answer

Elektron

Answer

Photon

Answer

Positron

Answer

Neutron

Question 27

Welches Isotop findet in der Medizin Anwendung bei der Krebsbehandlung?

Accepted Answer

Cobalt-60

Answer

Thorium-232

Answer

Plutonium-239

Answer

Uran-238

Question 28

Welche Art des radioaktiven Zerfalls beinhaltet die Aussendung eines Helium-4-Kerns?

Accepted Answer

Alpha-Zerfall

Answer

Beta-Minus-Zerfall

Answer

Gamma-Zerfall

Answer

Beta-Plus-Zerfall

Question 29

Welche Einheit wird zur Messung der Aktivität einer radioaktiven Quelle verwendet?

Accepted Answer

Becquerel (Bq)

Answer

Joule (J)

Answer

Watt (W)

Answer

Newton (N)

Question 30

Welcher Prozess wird genutzt, um die Kettenreaktion der Kernspaltung in Kernkraftwerken zu kontrollieren?

Accepted Answer

Verwendung von Regelstäben

Answer

Kühlung des Reaktors

Answer

Beschleunigung von Neutronen

Answer

Isolierung des Reaktors

Question 31

Welche der folgenden Anwendungen der Kernenergie wird in der Krebstherapie eingesetzt?

Accepted Answer

Strahlentherapie

Answer

Isotopenmarkierung

Answer

Weltraumantrieb

Answer

Elektrizitätsgewinnung

Question 32

Welches der folgenden Gesetze beschreibt die Äquivalenz von Masse und Energie?

Accepted Answer

E=mc²

Answer

F=ma

Answer

P=IV

Answer

U=IR

Question 33

Welche Kraft überwindet die elektrostatische Abstoßung und hält Atomkerne zusammen?

Accepted Answer

Starke Kernkraft

Answer

Gravitationskraft

Answer

Elektromagnetische Kraft

Question 34

Welches Isotop des Kohlenstoffs wird zur Datierung organischer Materialien mittels Radiokohlenstoffmethode verwendet?

Accepted Answer

Kohlenstoff-14

Answer

Kohlenstoff-13

Answer

Kohlenstoff-15

Answer

Kohlenstoff-12

Question 35

Welches Element entsteht bei der Kernspaltung von Uran-235?

Accepted Answer

Barium

Answer

Wasserstoff

Answer

Helium

Answer

Sauerstoff

Question 36

Welchem Physiker wird die Entdeckung des Atomkerns zugeschrieben?

Accepted Answer

Ernest Rutherford

Answer

Albert Einstein

Answer

Niels Bohr

Answer

Marie Curie

Question 37

Welche der folgenden Aussagen über Protonen ist korrekt?

Accepted Answer

Sie sind positiv geladen und befinden sich im Atomkern.

Answer

Sie haben keine Masse.

Answer

Sie sind negativ geladen.

Answer

Sie sind für chemische Reaktionen verantwortlich.

Question 38

Welche Art des radioaktiven Zerfalls beinhaltet die Emission eines Heliumkerns mit zwei Protonen und zwei Neutronen?

Accepted Answer

Alpha-Zerfall

Answer

Beta-Zerfall

Answer

Gamma-Zerfall

Answer

Neutronenzerfall

Question 39

In welchen Anlagen werden Kernreaktoren hauptsächlich zur Energieerzeugung eingesetzt?

Accepted Answer

Kernkraftwerken

Answer

Medizinischen Einrichtungen

Answer

Militäranlagen

Answer

Kernforschungszentren

Question 40

Was versteht man unter der Halbwertszeit eines radioaktiven Elements?

Accepted Answer

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

Answer

Die Zeit, in der die Zerfallsrate konstant bleibt.

Answer

Die Zeit, in der das gesamte Element zerfallen ist.

Question 41

Welche der folgenden Aussagen über die Kernspaltung ist korrekt?

Accepted Answer

Sie setzt große Energiemengen frei und findet in Kernkraftwerken Anwendung.

Answer

Sie ist ein endothermer Prozess.

Answer

Sie ist ein natürlicher Prozess.

Answer

Sie wird nur in der Sonne beobachtet.

Question 42

Welches Teilchen wird bei der Beta-Minus-Zerfallsart emittiert?

Accepted Answer

Ein Elektron

Answer

Ein Alpha-Teilchen

Answer

Ein Neutron

Answer

Ein Positron

Question 43

Wie heißt die Maßeinheit für die Aktivität radioaktiver Substanzen?

Accepted Answer

Becquerel

Answer

Sievert

Answer

Gray

Answer

Curie

Question 44

Welcher der folgenden Bausteine ist **nicht** Teil eines Atomkerns?

Accepted Answer

Elektron

Answer

Quark

Answer

Neutron

Answer

Proton

Question 45

Welche Anwendung nutzt die durch Kernenergie freigesetzte Energie?

Accepted Answer

Kernkraftwerk

Answer

Mikrowelle

Answer

Laserpointer

Answer

Solarzelle

Question 46

Welches Modell beschreibt die Struktur des Atomkerns am treffendsten?

Accepted Answer

Tröpfchenmodell

Answer

Wellenmodell

Answer

Rutherfords Streuexperiment

Answer

Bohrsches Atommodell

Question 47

Welche Größe ist ausschlaggebend für die Stabilität eines Atomkerns?

Accepted Answer

Kernbindungsenergie pro Nukleon

Answer

Masse des Kerns

Answer

Kernradius

Answer

Anzahl der Neutronen

Question 48

Was bedeutet die Halbwertszeit eines radioaktiven Elements?

Accepted Answer

Die Zeit, bis die Hälfte der Atomkerne zerfallen ist.

Answer

Die Zeit, bis alle Atomkerne zerfallen sind.

Answer

Die Zeit, bis sich die Menge der Atome verdoppelt hat.

Question 49

Welche der folgenden Aussagen beschreibt die starke Wechselwirkung am besten?

Accepted Answer

Die starke Wechselwirkung ist die Kraft, die Protonen und Neutronen im Atomkern zusammenhält.

Answer

Die starke Wechselwirkung ist verantwortlich für den Beta-Zerfall.

Answer

Die starke Wechselwirkung wirkt nur zwischen geladenen Teilchen.

Question 50

Was ist die Halbwertszeit eines radioaktiven Isotops?

Accepted Answer

Die Halbwertszeit ist die Zeit, in der die Hälfte der Atomkerne eines radioaktiven Isotops zerfallen.

Answer

Die Halbwertszeit ist die Zeit, die ein Atomkern durchschnittlich existiert.

Answer

Die Halbwertszeit ist die Zeit, in der alle Atomkerne zerfallen.

Question 51

Welches Prinzip liegt der Kernspaltung zugrunde?

Accepted Answer

Bei der Kernspaltung wird ein schwerer Atomkern in zwei leichtere Kerne gespalten, wobei Energie freigesetzt wird.

Answer

Die Umwandlung von einem Element in ein anderes durch radioaktiven Zerfall.

Answer

Die Fusion leichter Atomkerne zu schwereren.

Question 52

Was ist der Hauptvorteil der Kernenergie im Vergleich zu fossilen Brennstoffen?

Accepted Answer

Kernkraftwerke emittieren deutlich weniger Kohlendioxid (CO2) als Kraftwerke, die fossile Brennstoffe verbrennen.

Answer

Kernkraftwerke produzieren keinen radioaktiven Abfall.

Answer

Kernkraftwerke sind im Vergleich zu Kraftwerken, die fossile Brennstoffe verbrennen, kostengünstiger.

Answer

Die Brennstoffe für Kernkraftwerke sind unbegrenzt verfügbar.

Question 53

Welche der folgenden Aussagen über Isotope ist korrekt?

Accepted Answer

Isotope eines Elements haben die gleiche Anzahl an Protonen, aber eine unterschiedliche Anzahl an Neutronen.

Answer

Isotope eines Elements haben die gleiche Anzahl an Neutronen, aber eine unterschiedliche Anzahl an Protonen.

Question 54

Was ist der Unterschied zwischen Kernfusion und Kernspaltung?

Accepted Answer

Bei der Kernfusion verschmelzen zwei leichte Atomkerne zu einem schwereren Kern, während bei der Kernspaltung ein schwerer Kern in zwei leichtere Kerne gespalten wird.

Answer

Bei der Kernfusion wird weniger Energie freigesetzt als bei der Kernspaltung.

Answer

Bei der Kernfusion wird ein schwerer Kern in zwei leichtere Kerne gespalten, während bei der Kernspaltung zwei leichte Kerne zu einem schwereren Kern verschmelzen.

Question 55

Welche Anwendung der Kernphysik wird in der Medizin zur Diagnose und Behandlung von Krankheiten eingesetzt?

Accepted Answer

Nuklearmedizin

Answer

Astrophysik

Answer

Kernenergie

Answer

Kernwaffen

Question 56

Was ist die Funktion eines Moderators in einem Kernreaktor?

Accepted Answer

Ein Moderator verlangsamt die Geschwindigkeit der Neutronen, um die Wahrscheinlichkeit einer Kernspaltung zu erhöhen.

Answer

Ein Moderator erhöht die Geschwindigkeit der Neutronen, um die Energiefreisetzung zu maximieren.

Question 57

Welche der folgenden Aussagen über den radioaktiven Zerfall ist FALSCH?

Accepted Answer

Der Zerfallsprozess kann durch chemische Reaktionen beeinflusst werden.

Answer

Der Zerfallsprozess setzt Energie in Form von Strahlung frei.

Answer

Der Zerfallsprozess ist spontan und zufällig.

Question 58

Welches der folgenden Teilchen ist nicht Bestandteil eines Atomkerns?

Accepted Answer

Elektron

Answer

Proton

Answer

Quark

Answer

Neutron

Question 59

Welche Art von radioaktiver Strahlung hat die größte Reichweite und kann am besten durch Materie dringen?

Accepted Answer

Gammastrahlung

Answer

Alphastrahlung

Answer

Betastrahlung

Question 60

Welche Technologie basiert auf dem Prinzip der Kernspaltung, bei der Atomkerne gespalten werden, um Energie freizusetzen?

Accepted Answer

Kernkraftwerk

Answer

GPS-Empfänger

Answer

Medizinische Bildgebung

Answer

Rauchmelder

Question 61

Welche Einheit wird zur Messung der Radioaktivität verwendet, d.h. der Zerfallsrate von radioaktiven Atomen?

Accepted Answer

Becquerel (Bq)

Answer

Newton (N)

Answer

Ampere (A)

Answer

Joule (J)

Question 62

Welches der folgenden elementaren Teilchen trägt eine negative Ladung?

Accepted Answer

Elektron

Answer

Quark

Answer

Neutron

Answer

Proton

Question 63

Die Halbwertszeit eines radioaktiven Isotops beschreibt:

Accepted Answer

Die Zeit, in der die Hälfte der radioaktiven Atome zerfallen ist.

Answer

Die Zeit, in der die Hälfte der radioaktiven Strahlung abgegeben wurde.

Answer

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

Answer

Die Zeit, die benötigt wird, um ein radioaktives Isotop zu erzeugen.

Question 64

Welche Anwendung nutzt radioaktive Strahlung zur Erzeugung von Bildern des Inneren des Körpers?

Accepted Answer

Röntgenaufnahme

Answer

Elektromotor

Answer

Windkraftanlage

Answer

Solarzelle