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Radioaktivität und Bierschaumzerfall als physikalisches Anschauungsexperiment

Studierende des Physikkurses haben das physikalische Zerfallsgesetz kreativ mit alkoholfreien Bier und der dabei entstehenden Schaumkrone simuliert. Unter dem Begriff Raioaktivität versteht man die spontane und zufallsbedingte

Umwandlung eines oder mehrerer Atomkerne in andere Elemente. Die Anzahl der noch nicht umgewandelten Atomkerne wird durch das Zerfallsgesetz beschrieben. Grundsätzlich gilt, dass das Zerfallsgesetz die statistische Entwicklung vieler Atomkerne angibt und keine Aussage über den genauen Zeitpunkt des Zerfalls eines Atomkerns nennt, denn dies ist nicht möglich. Damit der Aspekt des Zufalls in das Modellexperiment einbezogen werden kann, ist Bierschaum ein adäquates Mittel. Bierschaum besteht aus vielen kleinen Bläschen, die das einstrahlende Licht brechen und reflektieren, sodass die Schaumkrone "weiß" erscheint. Übrigens würde diese Schaumkrone ausschließlich rot erscheinen, würde sie in rotes Licht gehalten. Die Bläschen zerplatzten spontan und unvorhersehbar, wodurch die Schaumkrone an Volumen und Höhe abnimmt. Diese Eigenschaft kann als Analogie zu den Atomkernen genutzt werden. Die Höhe der zu Beginn vorhandenen Schaumkrone ist ein Maß für die Anzahl der in ihr enthaltenen Bläschen. Jedes Bläschen stellt modellhaft einen Atomkern dar, sodass ein Zerplatzen des Bläschens genau eine Kernumandlung darstellt. Die Höhe der Schaumkrone ist demzufolge ein Maß für die noch nicht zerfallenen Atomkerne und diese wird über die Zeit gemessen. Die Ergebnisse können Sie in den folgenden Abbildungen einsehen. Der zeitliche Verlauf ist exponentiell (!!), wie es das Zerfallsgesetz vorhersagt.

     

Fachschaft Physik Gz/Ec