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Biologische Wirkung von radioaktiver Strahlung

Biologische Wirkung von radioaktiver Strahlung
Diese Einheit wirft neben den physikalischen Fakten auch die Frage nach der gesellschaftlichen Verantwortung im Umgang mit Radioaktivität auf. Anhand des Beispiels der jungen Frauen, die von Beginn des 1. Weltkriegs an bis in die späten 1920er-Jahre hinein in Fabriken die Zifferblätter und Zeiger der selbstleuchtenden Uhren bemalt haben, erarbeitet sich Ihre Klasse die biologische Wirkung von radioaktiver Strahlung.
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Gymnasium | Mittlere Schulformen

Naturwissenschaften & Technik

9. | 10. Klasse

14 - 16 Unterrichtsstunden

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Kompetenzen

Klassenstufe:9/10
Dauer:14–16 Unterrichtsstunden
Kompetenzen:Bewertungskompetenz, Erkenntinsgewinnungskompetenz
Thematische Bereiche:Kernphysik, Eigenschaften und biologische Wirkung von radioaktiver Strahlung, gesellschaftliche und arbeitsschutztechnische Relevanz, Entstehung radioaktiver Strahlung, Halbwertszeit, Hintergrundstrahlung, Kernzerfälle, Nuklidkarte
Medien:Tablets, Filme, Experimentiermaterialien, Internet, Taschenrechner

Inhaltsangabe

Ab = Arbeitsblatt, Tx = Infotext, Sv = Schülerversuch, Lv = Lehrerversuch

1.–2. Stunde

3.–4. Stunde

Thema:Radium als Bestandteil der Leuchtfarbe und grundlegende Eigenschaften radioaktiver Strahlung
M 2 (Ab)Was leuchtet in der Farbe?
Benötigt:
  • Digitales Endgerät oder Laptop, Internetzugang
M 3 (Ab)Eigenschaften radioaktiver Strahlung
Benötigt:
  • Digitales Endgerät oder Laptop, Internetzugang
  • Aufbau einer Elektronenstrahlröhre

5.–6. Stunde

Thema:Vergleich der Eigenschaften von Radium und Calcium und Einbau von Radium in den Knochen
M 4 (Ab, Sv)Eigenschaften von Calcium
Benötigt:
  • Calcium in Körner- oder Pulverform
  • Reagenzglas
  • Bunsenbrenner
  • Petrischalen
  • Calciumcarbonat
  • Magnesiastäbchen
  • destilliertes Wasser
  • verdünnte Salzsäure (1 mol/l)
M 5 (Ab)Vergleich der Eigenschaften von Calcium und Radium
M 6 (Ab)Einbau von Radium in den Knochen

7.–8. Stunde

Thema:Die biologische Wirkung von radioaktiver Strahlung
M 7        (Ab, Tx)Die biologische Wirkung radioaktiver Strahlung – ein Lernplakat erstellen
Benötigt:
  • Digitales Endgerät oder Laptop, Internetzugang
  • Alternativ Materialien für ein Lernplakat

9.–12. Stunde

Thema:Radon aus den Uhren und weitere Gefahren
M 8 (Ab, Tx)Wie gefährlich sind die Uhren?
M 9 (Ab, Tx)Aufbau des Kerns und die Kernzerfälle
M 10 (Ab, Tx)Die Nuklidkarte
Benötigt:
  • Digitales Endgerät oder Laptop, Internetzugang
  • Lehrbuch oder Formelsammlung mit Nuklidkarte
M 11 (Ab)Das Geiger-Müller-Zählrohr
M 12 (Ab, Sv)Die Nullrate
Benötigt:
  • Inspector oder Geiger-Müller-Zählrohr
  • Digitales Endgerät
M 13 (Ab, Tx)Quantitative Messung der Strahlung

13.–14. Stunde

Thema:Wie lange strahlen die Uhren noch? – Halbwertszeit und Zerfallsgesetz
M 14 (Sv)Würfelversuch
Benötigt:
  • Pro Gruppe 100 Würfel
  • Vorlage

15.–16. Stunde

Thema:Die fünf „A´s“ und der Schutz der Arbeiterinnen
M 15 (Ab, Sv)Die fünf A‘s
Benötigt:
  • Inspector in Aufsteller
  • Auernetze von Mekruphy oder Kaliumnitratdünger oder Pottasche
  • Lineal
  • Etwa 5 cm x 3 cm große Platten aus Aluminium, Pappe, Papier
  • Eventuell Halterungen für die Platten (z. B. von Mekruphy)

Minimalplan

Alle Versuche mit schwach radioaktiven Präparaten und Messgeräten sind abhängig von den unterrichtlichen Möglichkeiten. Hier werden jeweils Arbeitsblätter mit Bildern und Versuchsergebnissen angeboten. Alternativ lassen sich auch Filme dazu online finden.

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