Angestrebte Kompetenzen zum
Inhaltsfeld „Radioaktivität und Kernenergie“ in der Stufe
9
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Aufbau der Atome
- Ich kenne die wesentlichen Ergebnisse des
Rutherfordschen Streuversuch und kann daraus ein
Atommodell entwickeln.
- Ich kann Eigenschaften von Materie mit einem
angemessenen Atommodell beschreiben.
- Ich kann Atommodelle zur Erklärung von Phänomenen
begründet auswählen und ihre Grenzen angeben.
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Ionisierende Strahlung (Arten, Reichweiten,
Zerfallsreihen, Halbwertzeit)
- Ich kann den Begriff „Ionisation" erklären und
Unterschiede zwischen ionisierender Strahlung und
nicht-ionisierender Strahlung erläutern.
- Ich weiß, dass radioaktive Strahlung durch Prozesse
im Atomkern hervorgerufen wird.
- Ich kenne die folgenden Nachweismethoden
ionisierender Strahlung und kann ihre Funktionsweise
erklären:
- Photoplatte
- Geiger-Müller-Zählrohr
- Nebelkammer
- Ich weiß, dass Alpha-Teilchen zweifach positiv
geladene Helium-Kerne mit hoher Bewegungsenergie sind.
- Ich weiß, dass Beta-Teilchen Elektronen (beta-minus)
bzw. Positronen (beta-plus) mit hoher Bewegungsenergie
sind.
- Ich weiß, dass Gammastrahlung wie Röntgenstrahlung
elektromagnetische Strahlung hoher Energie ist.
- Ich kann Eigenschaften und Wirkungen radioaktiver
Strahlung nennen.
- Ich weiß, dass sich die verschiedenen Arten
ionisierender Strahlung sehr unterschiedlich verhalten
und kann dies auf ihre Zusammensetzung zurückführen:
- Reichweite
- Absorptionsverhalten bzw. Durchdringungsvermögen
- Ich kann die Bedeutung der Begriffe Atomkern,
Atomhülle, Isotop bzw. Nuklid, Massenzahl bzw.
Nukleonenzahl, Ordnungszahl bzw. Kernladungszahl
nennen.
- Ich kann mit Hilfe der Nuklidkarte zu einem
gegebenen Nuklid Zerfallsart und Zerfallsprodukte
ermitteln und so Zerfallsreihen identifizieren.
- Ich kann den Begriff Halbwertszeit erklären und ihn
auf statistische Zerfallsprozesse großer Anzahlen von
Atomkernen zurückführen.
- Ich kann ein Experiment zur Bestimmung der
Halbwertszeit eines Nuklids beschreiben.
- Ich kann aus Tabellendaten die Zerfallskurve einer
Probe in einem Diagramm darstellen.
- Ich kann aus einer Zerfallskurve die Halbwertszeit
eines Nuklids bestimmen.
- Ich kann den Zerfall einer Probe mit Hilfe einer
Exponentialfunktion N(t) = N0·(½)t/T½ mathematisch
modellieren.
- Ich kann Zerfallskurven und Halbwertszeiten zur
Vorhersage von Zerfallsprozessen nutzen.
- Ich kann die C-14-Methode zur Altersbestimmung in
der Archäologie beschreiben und erklären und kann
entsprechende Fragestellungen auch mathematisch lösen.
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Strahlennutzen, Strahlenschäden und Strahlenschutz
- Ich kenne das Phänomen der natürlichen
Radioaktivität und kann Ursachen nennen.
- Ich kann die Wechselwirkung zwischen Strahlung,
insbesondere ionisierender Strahlung, und Materie
sowie die daraus resultierenden Veränderungen der
Materie beschreiben und damit mögliche medizinische
Anwendungen und Schutzmaßnahmen erklären
- Ich kann technische Geräte und Anlagen unter
Berücksichtigung von Nutzen, Gefahren und Belastung
für die Umwelt vergleichen und bewerten und
Alternativen erläutern.
- Ich kenne die Auswirkungen radioaktiver Strahlung
auf den menschlichen Körper und kann sie nach
Frühschäden (Strahlenkrankheit) und Spätschäden
(Krebs, Erbschäden) unterscheiden.
- Ich kenne verschiedene medizinische Anwendungen
ionisierender Strahlung und kann ihre Funktionsweisen
erklären:
- Tumorbehandlung
- Röntgen
- Radioaktive Marker
- Ich kann Nutzen und Risiken radioaktiver Strahlung
und Röntgenstrahlung bewerten.
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Kernspaltung und Kernfusion
- Ich kann Kernspaltung und Kernfusion mit Hilfe
eines Atommodells beschreiben.
- Ich kann die Kernspaltung in einer kontrollierten
Kettenreaktion in einem Kernreaktor und die damit
verbundenen Stoff- und Energieumwandlungen erläutern.
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Nutzen und Risiken der Kernenergie
- Ich kann Probleme der Nutzung der Kernenergie und
der Behandlung von radioaktiven Abfällen erläutern und
die daraus resultierenden physikalischen, technischen
und gesellschaftlichen Fragestellungen differenziert
darstellen.
- Ich kann die Veränderungen in Physik, Technik und
Gesellschaft durch die Entdeckung radioaktiver
Strahlung und Kernspaltung beschreiben.
- Ich kann Nutzen und Risiken radioaktiver Strahlung
und von Röntgenstrahlung auf der Grundlage
physikalischer und biologischer Fakten begründet
abwägen.
- Ich kann eine eigene Position zur Nutzung der
Kernenergie einnehmen, dabei Kriterien angeben und
ihre Position durch stringente und nachvollziehbare
Argumente stützen.
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