Aufgabe1) Kernumwandlungen
Bor-11 (mKern=11,00656247 u) werde mit Neutronen beschossen. Dadurch
entsteht Bor-12 (mKern=12,01160921 u), das sich anschließend in C-12
(mKern=11,99670852 u) umwandelt.
a) Stellen Sie eine vollständige Reaktionsgleichung dieses Prozesses auf.
b) Berechnen Sie die bei diesem Prozess auftretenden Massendefekte (in kg und
u) und freigesetzten Energien (in J und MeV).
c) Bei dem Zerfall von Bor-12 wird Gammastrahlung der Energie 13,369 MeV frei.
Berechnen Sie die Geschwindigkeit des anderen freigesetzten
Strahlungsteilchens. Geben Sie die Geschwindigkeiten auch in Prozent der
Lichtgeschwindigkeit an.
Aufgabe2) Mengenberechnungen
a) Wie viele Boratome enthält 1kg Bor-11? (Die Masse der Elektronen sei zu
vernachlässigen.)
b) Welche Energie würde bei einer vollständigen Umwandlung wie in Aufgabe 1)
aller Kerne in dieser Probe freigesetzt werden?
c) Wie lange muss ein Kernkraftwerk mit einer Leistung von 1300MW arbeiten, um
diese Energiemenge zu erwirtschaften?
Aufgabe3) Zerfallsgesetz
Bor-12 hat eine Halbwertzeit von 20,2 ms.
a) Wie viele Kerne sind in 1kg Bor-12 nach einer Sekunde noch vorhanden?
b) Wie lange dauert es, bis nur noch 1,5% des ursprünglichen Bor-12 vorhanden
ist?