Versuch: Eigenschaften und Vergleich von alpha- und beta-Strahlung

Material: Geigerzähler

radioaktives Präparat (alpha-Strahler)

radioaktives Präparat (beta-Strahler)

Schiene mit Massstab

Halterungen für Zähler und Präparat

einige Blatt Papier

eine kleine Plexiglasplatte

eine Bleiplatte

Durchführung:

Reichweite in Luft: Man bringt die beta-Probe möglichst nahe an das Zählrohr und mißt die Zerfälle pro Sekunde. Dann verschiebt man die Probe um ca. 5 cm vom Zähler weg und wiederholt die Messung. Die Ergebnisse werden jeweils auf der Tafel notiert. Beide Messungen wiederholt man mit der alpha-Probe und notiert die Ergebnisse. Um die Reichweite beider Proben vergleichen zu können, müssen die Messungen normiert werden. Dazu kann nimmt man jeweils den ersten Wert einer Messreihe als 100% und kann daraus dann jeweils berechnen, wieviel Prozent der Strahlung noch ankommt, wenn die Probe weiter weg ist. Als Ergebnis sieht man deutlich, dass die beta-Strahlung weitreichender ist.

Zerfälle pro Sekunde in Abhängigkeit der Entfernung d (jeweils normierte Werte eintragen):

Strahlungsart
Abstand d = 0 cm
Abstand d = 5cm
Entsprechung in %
Alpha
Beta

 
 

Abschirmung: Nun bringt man das alpha-Präparat wieder an den Zähler ran. Dann wird nacheinander erst Papier, Plexiglas und Blei zwischen Probe und Zählrohr gebracht und jeweils die Zerfälle pro Sekunde gemessen und notiert. Danach nochmal dasselbe mit der beta-Probe. Wieder sieht man, dass alpha-Strahlung leichter abgeschirmt werden kann als beta-Strahlung.

Zerfälle pro Sekunde in Abhängigkeit des Abschirmmaterials (jeweils normierte Werte eintragen):

 
alpha-Strahlung:
Material
Luft
Papier
Plexiglas
Blei
Zerfälle/sec
       
beta-Strahlung:
Material
Luft
Papier
Plexiglas
Blei
Zerfälle/sec
       

 

Erklärung: Die alpha-Strahlung besteht aus (zweifach positiv geladenen) Heliumkerne, die beta-Strahlung aus Elektronen bzw. Positronen. Elektronen bzw. Positronen können Materie viel leichter durchdringen als die sehr viel grösseren Heliumkerne. alpha-Strahlung abzuschirmen ist also sehr viel leichter als beta-Strahlung abzuschirmen.