Überblick über die Kernchemie

Eine Reihe von Lektionen führt in das Thema der Kernchemie ein, die mit der Entdeckung der Radioaktivität im Jahr 1896 durch den französischen Physiker Antoine Becquerel begann und im Laufe des zwanzigsten und einundzwanzigsten Jahrhunderts zunehmend an Bedeutung gewann, indem sie die Grundlage für Technologien in den Bereichen Energie, Medizin, Geologie und vielen anderen Feldern lieferte.

Sogar die Götter sind von der Kraft der nuklearen Instabilität inspiriert.

Kernstruktur und Stabilität

Am Ende dieses Abschnitts soll der Schüler in der Lage sein: Eine Beschreibung der Kernstruktur in Bezug auf Protonen, Neutronen und Elektronen zu geben; Den Massendefekt und die Bindungsenergie von Kernen rechnerisch zu bestimmen; Die beobachteten Trends in der relativen Stabilität von Kernen zu erläutern.

Kernreaktionsgleichungen

Am Ende dieses Abschnitts soll der Schüler in der Lage sein: Häufige Teilchen und Energien zu identifizieren, die an Kernreaktionen beteiligt sind; Kernreaktionsgleichungen aufzustellen und auszugleichen.

Radioaktiver Zerfall

Am Ende dieses Abschnitts soll der Schüler in der Lage sein: Die gängigen Arten des radioaktiven Zerfalls zu erkennen; Die häufigsten Teilchen und Energien zu identifizieren, die an Kernzerfallsreaktionen beteiligt sind; Kernzerfallsgleichungen aufzustellen und auszugleichen; Die kinetischen Parameter für Zerfallsprozesse, einschließlich der Halbwertszeit, zu berechnen; Eine Beschreibung der gängigen Techniken der radiometrischen Datierung zu geben.

Transmutation und Kernenergie

Am Ende dieses Abschnitts soll der Schüler in der Lage sein: Die Synthese von Transuran-Nukliden zu beschreiben; Die Prozesse der Kernspaltung und Kernfusion zu erklären; Die Konzepte der kritischen Masse und der nuklearen Kettenreaktionen in Beziehung zu setzen; Die grundlegenden Anforderungen für Kernspaltungs- und Kernfusionsreaktoren zusammenzufassen.

Verwendung von Radioisotopen

Am Ende dieses Abschnitts soll der Schüler in der Lage sein: Die gängigen Anwendungen radioaktiver Isotope aufzuzählen.

Biologische Wirkungen von Strahlung

Am Ende dieses Abschnitts soll der Schüler in der Lage sein: Die biologischen Auswirkungen ionisierender Strahlung zu beschreiben; Die für die Messung der Strahlenexposition verwendeten Einheiten zu definieren; Die Funktionsweise gängiger Geräte zum Nachweis von Radioaktivität zu erklären.