Das im Jahr 1947 entdeckte radioaktive Thoriumisotop Thorium-229 (Th-229) ist möglicherweise geeignet, die Genauigkeit von Atomuhren zu verbessern und wird dafür gegenwärtig in Laboren weltweit erforscht.

Erläutere, wie viele Elektronen sich in der Atomhülle eines neutralen Th-229-Atoms befinden.

Ein Kern des Isotops Th-229 zerfällt unter Aussendung von -Strahlung.

Ergänze in den nachfolgenden Zeichnungen den weiteren Verlauf der von Th-229 emittierten -Strahlung.

Nenne zwei Möglichkeiten, um sich vor der gesundheitsschädlichen Wirkung von -Strahlung zu schützen.

Zeichne in das Diagramm aus Aufgabe 4.5 den korrekten Verlauf des Graphen für drei Halbwertszeiten ein.

Ermittle mithilfe des Graphen aus Aufgabe 4.6 den prozentualen Anteil der Anfangsaktivität nach .

Durch einen Fehler im Umgang mit Th-229 absorbiert ein Mensch durch α-Strahlung eine Energie von . Dadurch wird er mit einer Äquivalentdosis von belastet.

Berechne die Masse dieses Menschen.

• Grundsätzlich befinden sich in einem neutralen Atom so viele (negativ geladene) Elektronen in der Atomhülle wie (positiv geladene) Protonen im Atomkern.

• Die Ordnungszahl von Thorium beträgt , folglich befinden sich in einem Thoriumkern Protonen und in der Atomhülle Elektronen.

• Abstand zum radioaktiven Stoff halten

• Aufnahme des radioaktiven Stoffes in den Körper vermeiden

• Abschirmung der emittierten radioaktiven Strahlung optimieren

• Aufenthaltsdauer in der unmittelbaren Nähe des radioaktiven Stoffes reduzieren

• Die Halbwertszeit gibt an, wann sich die Aktivität im Vergleich zur anfänglichen Aktivität halbiert hat. Daher ist die Aktivität nach zwei Halbwertszeiten () halb so groß wie die Aktivität nach einer Halbwertszeit und beträgt somit der anfänglichen Aktivität und nicht null.

• Zudem verläuft die Abnahme der Aktivität nicht linear, sondern exponentiell.

Der prozentuale Anteil der Anfangsaktivität beträgt .