Kernphysik lernen: Quizfragen und Übungen für Klasse 10

Question 1

Welche der folgenden Aussagen zur Kernspaltung ist zutreffend?

Accepted Answer

Sie ist ein exothermer Prozess, der Energie freisetzt.

Answer

Sie führt zur Bildung schwererer Atomkerne.

Answer

Sie benötigt keine Neutronen als Auslöser.

Answer

Sie erzeugt keine Energie.

Question 2

Welche Anwendung nutzt das Prinzip der Kernspaltung?

Accepted Answer

Atomkraftwerke

Answer

Kernspintomographie

Answer

Strahlentherapie

Answer

Kohlenstoffdatierung

Question 3

Was ist der wesentliche Unterschied zwischen einer Kettenreaktion und einer kontrollierten Kernspaltung?

Accepted Answer

Die Kettenreaktion ist unkontrolliert, während die kontrollierte Kernspaltung präzise gesteuert wird.

Answer

Die kontrollierte Kernspaltung ist effizienter als die Kettenreaktion.

Answer

Die Kettenreaktion erzeugt mehr Energie als die kontrollierte Kernspaltung.

Answer

Es gibt keinen Unterschied zwischen den beiden.

Question 4

Welche Technologie hat das Potenzial, eine zukünftige Energiequelle zu revolutionieren?

Accepted Answer

Fusionsreaktoren

Answer

Kohlekraftwerke

Answer

Windkraftanlagen

Answer

Biomassekraftwerke

Question 5

Nach welcher Formel erfolgt die Umwandlung von Masse in Energie?

Accepted Answer

E = mc²

Answer

E = 1/2mv²

Answer

E = hf

Answer

E = PV

Question 6

Was bedeutet der Begriff "Halbwertszeit" im Zusammenhang mit radioaktiven Stoffen?

Accepted Answer

Die Zeitspanne, in der sich die Hälfte der Atome eines radioaktiven Stoffes zerfällt.

Answer

Die Zeitspanne, in der sich alle Atome eines radioaktiven Stoffes zerfallen.

Answer

Die Zeitspanne, in der sich die Aktivität eines radioaktiven Stoffes halbiert.

Answer

Die Zeitspanne, in der die Strahlung eines radioaktiven Stoffes halbiert wird.

Question 7

Welche Methode dient zur Abschwächung der Radioaktivität eines Stoffes?

Accepted Answer

Abschirmung mit dichten Materialien

Answer

Erhitzen des Stoffes

Answer

Chemische Reaktionen

Answer

Einfrieren des Stoffes

Question 8

Was versteht man unter der "kritischen Masse" im Zusammenhang mit Kernspaltung?

Accepted Answer

Die Mindestmenge an spaltbarem Material, die eine Kettenreaktion aufrechterhalten kann

Answer

Die maximale Menge an spaltbarem Material, die sicher gelagert werden kann

Answer

Die Masse des Kerns vor der Spaltung

Answer

Die Masse, die durch die Kernspaltung freigesetzt wird

Question 9

Was passiert bei der Kernfusion?

Accepted Answer

Zwei leichte Atomkerne verschmelzen zu einem schwereren.

Answer

Ein schwerer Atomkern zerfällt in zwei leichtere Atomkerne.

Answer

Neutronen werden in Protonen und Elektronen umgewandelt.

Answer

Elektronen werden in Neutronen und Protonen umgewandelt.

Question 10

Welches Isotop wird zur Energieerzeugung in Kernkraftwerken verwendet?

Accepted Answer

Uran-235

Answer

Uran-238

Answer

Plutonium-239

Answer

Thorium-232

Question 11

Welche Aussage beschreibt die Kernspaltung korrekt?

Accepted Answer

Teilung eines schweren Atomkerns in zwei leichtere Kerne

Answer

Fusion zweier Atomkerne

Answer

Umwandlung eines Elements in ein anderes Element

Answer

Abgabe von Energie in Form von Gammastrahlung

Question 12

Welche Anwendung basiert auf dem Prinzip der Kernspaltung?

Accepted Answer

Kernkraftwerke

Answer

Röntgenaufnahmen

Answer

Magnetresonanztomographie

Answer

Lasertechnologie

Question 13

Welche Maßeinheit wird zur Angabe der Energie von Atomkernen verwendet?

Accepted Answer

Elektronenvolt (eV)

Answer

Joule (J)

Answer

Watt (W)

Answer

Ampere (A)

Question 14

Welche der folgenden Aussagen beschreibt die Kernspaltung korrekt?

Accepted Answer

Die Umwandlung schwerer Kerne in leichtere Kerne mit Energiefreisetzung

Answer

Die Umwandlung leichter Kerne in schwerere Kerne mit Energiefreisetzung

Answer

Die Umwandlung von Atomkernen in subatomare Teilchen

Answer

Die Freisetzung von Energie durch die Fusion von Atomkernen

Question 15

Welche der aufgeführten Anwendungen basiert auf der Kernphysik?

Accepted Answer

Röntgenaufnahmen

Answer

Lasertechnik

Answer

Solarzellen

Answer

Transistoren

Question 16

Welche Größe ist für die Aufrechterhaltung einer nuklearen Kettenreaktion ausschlaggebend?

Accepted Answer

Effektiver Neutronenmultiplikationsfaktor

Answer

Halbwertszeit

Answer

Bindenergie pro Nukleon

Answer

Spezifische Aktivität

Question 17

Welche Einheit wird zur Messung der radioaktiven Aktivität verwendet?

Accepted Answer

Becquerel

Answer

Coulomb

Answer

Gray

Answer

Sievert

Question 18

Welche Wechselwirkung spielt bei der Kernfusion eine entscheidende Rolle?

Accepted Answer

Starke Wechselwirkung

Answer

Elektromagnetische Wechselwirkung

Answer

Schwache Wechselwirkung

Answer

Gravitationswechselwirkung

Question 19

Welche der folgenden Reaktionen ist eine Fusionsreaktion?

Accepted Answer

1H + 2H -> 3He + n

Answer

235U + n -> 144Ba + 90Kr + 3n

Answer

14C -> 14N + e- + v

Answer

238Pu -> 234U + α

Question 20

Was versteht man unter der Massenzahl eines Atomkerns?

Accepted Answer

Die Summe aus der Anzahl der Protonen und Neutronen im Kern

Answer

Die Anzahl der Protonen im Kern

Answer

Die Anzahl der Neutronen im Kern

Answer

Die Ladungszahl aller Elektronen im Atom

Question 21

Welcher Prozess ist die Grundlage für die Energiefreisetzung in der Sonne?

Accepted Answer

Kernfusion

Answer

Kernspaltung

Answer

Radioaktiver Zerfall

Answer

Elektromagnetische Strahlung

Question 22

Welches Teilchen trägt eine negative elektrische Ladung?

Accepted Answer

Elektron

Answer

Proton

Answer

Neutron

Answer

Alpha-Teilchen

Question 23

Welches Isotop wird in der Medizin zur Behandlung von Schilddrüsenerkrankungen verwendet?

Accepted Answer

Iod-131

Answer

Kohlenstoff-14

Answer

Uran-238

Answer

Kobalt-60

Question 24

Wie lautet die Gleichung zur Berechnung der Energiefreisetzung bei einer Kernreaktion?

Accepted Answer

E = Δmc²

Answer

E = mc²

Answer

E = hf

Answer

E = ΔE/Δt

Question 25

Welche Anwendung der Kernphysik spielt eine Rolle bei der Stromerzeugung?

Accepted Answer

Kernspaltung in Atomkraftwerken

Answer

Radiotherapie in der Medizin

Answer

Isotopendatierung in der Archäologie

Answer

Materialanalyse in der Industrie

Question 26

Welche der folgenden Aussagen über Kernspaltung beschreibt ihre grundlegende Eigenschaft zutreffend?

Accepted Answer

Freisetzung von Energie

Answer

Begrenzung auf leichte Atomkerne

Answer

Auslösung durch die Verschmelzung von Atomkernen

Answer

Keine Erzeugung radioaktiver Abfallprodukte

Question 27

Welche Reaktion veranschaulicht den Prozess der Kernfusion?

Accepted Answer

2H + 2H → 4He + n

Answer

235U + n → Spaltprodukte

Answer

14C → 14N + e-

Answer

12C + 12C → 24Mg + γ

Question 28

Welche Aussage zur Halbwertszeit radioaktiver Isotope ist korrekt?

Accepted Answer

Konstante Größe unabhängig von der Isotopenmenge

Answer

Umgekehrt proportional zur Isotopenmasse

Answer

Direkt proportional zur Protonenzahl im Isotop

Answer

Beeinflussbar durch externe Faktoren

Question 29

Welche der aufgeführten Anwendungen der Kernphysik beruht auf dem Prinzip der Kernspaltung?

Accepted Answer

Kernkraftwerke

Answer

Nuklearmedizin

Answer

Röntgengeräte

Answer

Laserschweißen

Question 30

Welche Faktoren müssen bei der Berechnung der Bindungsenergie eines Atomkerns berücksichtigt werden?

Accepted Answer

Alle aufgeführten Größen

Answer

Massendefekt

Answer

Kernladungszahl

Answer

Neutronenzahl

Question 31

Welche Einheit misst Radioaktivität?

Accepted Answer

Becquerel

Answer

Siemens

Answer

Hertz

Answer

Ampere

Question 32

Welcher Teil des Atoms enthält die meisten Protonen und Neutronen?

Accepted Answer

Atomkern

Answer

Neutronenhülle

Answer

Elektronenhülle

Answer

Elektronenwolke

Question 33

Welche Strahlung hat die stärkste Ionisationskraft?

Accepted Answer

Alphastrahlung

Answer

Betastrahlung

Answer

Gammastrahlung

Answer

Neutronenstrahlung

Question 34

Welches Isotop des Urans ist spaltbar?

Accepted Answer

Uran-235

Answer

Uran-232

Answer

Uran-234

Answer

Uran-238

Question 35

Was ist der Zweck eines Moderators in einem Kernreaktor?

Accepted Answer

Neutronen zu verlangsamen

Answer

Neutronen zu beschleunigen

Answer

Gammastrahlung abzuschirmen

Answer

Kühlmittel zu zirkulieren

Question 36

Welches ist das vorrangige Ziel der Kernfusion?

Accepted Answer

Gewinnung von Energie für verschiedene Anwendungen

Answer

Herstellung von Medizinprodukten

Answer

Entwicklung von Waffen

Answer

Erforschung der Entstehung des Universums

Question 37

Welche Aussage zur Kernspaltung ist korrekt?

Accepted Answer

Sie kann eine unkontrollierte Kettenreaktion auslösen.

Answer

Sie setzt mehr Energie frei als die Kernfusion.

Answer

Sie findet keine Anwendung in der Energieerzeugung.

Answer

Sie ist ein vollständig reversibler Prozess.

Question 38

Was versteht man unter einem Nuklid?

Accepted Answer

Ein Atom mit einer bestimmten Anzahl an Neutronen

Answer

Ein Atom mit einer bestimmten Anzahl an Protonen

Answer

Ein Atom mit einer bestimmten Anzahl an Elektronen

Answer

Ein Atom mit einer bestimmten Masse

Question 39

Welche Einheit wird zur Messung der Aktivität radioaktiver Stoffe verwendet?

Accepted Answer

Becquerel

Answer

Ampere

Answer

Volt

Answer

Joule

Question 40

Welche Aussage zum Zerfallsgesetz radioaktiver Stoffe ist korrekt?

Accepted Answer

Die Halbwertszeit ist die Zeit, in der die Hälfte der anfangs vorhandenen Substanz zerfallen ist.

Answer

Die Zerfallsrate ist unabhängig von der Menge der noch vorhandenen Substanz.

Answer

Der Zerfallsprozess kann durch äußere Einflüsse wie Temperatur gestoppt werden.

Answer

Alle radioaktiven Elemente zerfallen mit derselben Geschwindigkeit.

Question 41

Welche Aussage zum Higgs-Boson ist korrekt?

Accepted Answer

Es ist ein Elementarteilchen, das die Masse anderer Teilchen vermittelt.

Answer

Es ist ein leichtes Teilchen, das in Teilchenbeschleunigern nachgewiesen wurde.

Answer

Es ist ein Teilchen, das nur in Sternen vorkommt.

Answer

Es ist ein Teilchen, das keine Masse hat.

Question 42

Was versteht man unter einer Kernspaltung?

Accepted Answer

Die Aufteilung eines Atomkerns in zwei kleinere Kerne

Answer

Die Vereinigung zweier Atomkerne

Answer

Die Freisetzung eines Alphateilchens aus einem Atomkern

Answer

Die Aufnahme eines Neutrons durch einen Atomkern

Question 43

Welche Größe gibt die Massenzahl eines Atoms an?

Accepted Answer

Anzahl der Protonen und Neutronen im Kern zusammen

Answer

Anzahl der Protonen im Kern

Answer

Anzahl der Elektronen im Atom

Answer

Anzahl der Neutronen im Kern

Question 44

Welche der folgenden Gleichungen beschreibt die Kernfusion?

Accepted Answer

2H + 3H → 4He + 1n

Answer

235U → 92Kr + 141Ba + 3n

Answer

14C → 7N + 7e-

Answer

27Al → 26Mg + 1p

Question 45

Welches Isotop wird in Kernkraftwerken als Brennstoff eingesetzt?

Accepted Answer

235U

Answer

238U

Answer

239Pu

Answer

241Am

Question 46

Welche Einheit wird zur Messung der Radioaktivität verwendet?

Accepted Answer

Becquerel

Answer

Sievert

Answer

Gray

Answer

Röntgen

Question 47

Welche Entdeckung war ausschlaggebend für die Entwicklung der Kernphysik?

Accepted Answer

Entdeckung der Radioaktivität

Answer

Entdeckung der Röntgenstrahlen

Answer

Entdeckung des Elektrons

Answer

Entdeckung des Neutrons

Question 48

Wie funktioniert ein Teilchenbeschleuniger?

Accepted Answer

Er beschleunigt elektrisch geladene Teilchen

Answer

Er erzeugt durch Teilchenkollisionen neue Elemente

Answer

Er wird in der Krebstherapie eingesetzt

Answer

Er ist unerlässlich für die Kernfusion

Question 49

Welches der folgenden Teilchen ist ein Elementarteilchen?

Accepted Answer

Elektron

Answer

Proton

Answer

Neutron

Answer

Atomkern

Question 50

Welches der folgenden Teilchen ist nicht an einer Kernfusion beteiligt?

Accepted Answer

Elektron

Answer

Proton

Answer

Neutron

Answer

Alpha-Teilchen

Question 51

Was ist die Maßzahl für die Radioaktivität eines Materials?

Accepted Answer

Aktivität

Answer

Halbwertszeit

Answer

Zerfallsrate

Answer

Dosisleistung

Question 52

Welche der folgenden Aussagen über die Halbwertszeit einer radioaktiven Substanz ist richtig?

Accepted Answer

Sie ist die Zeit, in der die Hälfte der Atomkerne der Substanz zerfällt.

Answer

Sie ist für alle radioaktiven Substanzen gleich.

Answer

Sie kann durch externe Faktoren beeinflusst werden.

Answer

Sie ist proportional zur Aktivität der Substanz.

Question 53

Was ist der Zweck eines Moderators in einem Kernreaktor?

Accepted Answer

Die Neutronen zu verlangsamen

Answer

Die Neutronen zu absorbieren

Answer

Die Kettenreaktion zu stoppen

Answer

Die Energie der Neutronen zu erhöhen

Question 54

Welche der folgenden Aussagen zur Kernspaltung ist korrekt?

Accepted Answer

Bei der Kernspaltung werden schwere Kerne in leichtere Kerne umgewandelt und Energie freigesetzt.

Answer

Bei der Kernspaltung wird die Masse des Kerns verringert.

Answer

Bei der Kernspaltung wird kein Energieumsatz beobachtet.

Answer

Keine der Aussagen ist korrekt.

Question 55

Welche der folgenden ist eine Anwendung der Kernspaltung?

Accepted Answer

Alle oben genannten Aussagen sind korrekt.

Answer

Stromerzeugung in Kernkraftwerken

Answer

Herstellung von Brennstäben für Atomreaktoren

Answer

Waffenherstellung

Question 56

Was beschreibt die Bindungsenergie pro Nukleon?

Accepted Answer

Die Energie, die pro Nukleon im Kern vorhanden ist.

Answer

Die Energie, die benötigt wird, um ein Nukleon aus dem Kern zu entfernen.

Answer

Die Energie, die beim Aufbau des Kerns freigesetzt wird.

Answer

Die Energie, die beim Zerfall des Kerns freigesetzt wird.

Question 57

Welches der folgenden Teilchen hat die größte Masse?

Accepted Answer

Alpha-Teilchen

Answer

Elektron

Answer

Proton

Answer

Neutron

Question 58

Was versteht man unter der Halbwertszeit eines radioaktiven Elements?

Accepted Answer

Die Zeit, in der die Hälfte der Atomkerne zerfällt.

Answer

Die Zeit, in der alle Atomkerne zerfallen.

Answer

Die Zeit, in der sich die Zerfallsrate verdoppelt.

Answer

Die Zeit, in der sich die Zerfallsrate halbiert.

Question 59

Welche der folgenden Aussagen zur Kernfusion ist korrekt?

Accepted Answer

Bei der Kernfusion werden leichte Kerne zu schwereren Kernen verschmolzen und Energie freigesetzt.

Answer

Bei der Kernfusion wird die Masse des Kerns verringert.

Answer

Bei der Kernfusion wird kein Energieumsatz beobachtet.

Answer

Keine der Aussagen ist korrekt.

Question 60

Was ist die Coulomb-Barriere?

Accepted Answer

Die Energiebarriere, die überwunden werden muss, damit zwei Kerne fusionieren können.

Answer

Die Energiebarriere, die überwunden werden muss, damit zwei Kerne spalten können.

Answer

Die Energiebarriere, die überwunden werden muss, damit ein Elektron einen Kern verlassen kann.

Answer

Die Energiebarriere, die überwunden werden muss, damit ein Alpha-Teilchen einen Kern verlassen kann.

Question 61

Was ist die Massenzahl eines Atomkerns?

Accepted Answer

Die Summe aus der Anzahl der Protonen und Neutronen

Answer

Die Anzahl der Elektronen im Atom

Answer

Die Differenz zwischen der Anzahl der Protonen und Neutronen

Question 62

Welcher Prozess setzt bei der Kernspaltung Energie frei?

Accepted Answer

Die Spaltung eines schweren Atomkerns in zwei leichtere

Answer

Die Umwandlung eines Atoms in ein anderes Element

Answer

Die Verschmelzung zweier leichter Atomkerne zu einem schwereren

Question 63

Welche Anwendung nutzt die Kernphysik?

Accepted Answer

Kernkraftwerke

Answer

Mikrowellenherde

Answer

Ultraschallgeräte

Answer

Laser

Question 64

Was ist die Definition eines Nuklids?

Accepted Answer

Ein Atomkern mit einer bestimmten Anzahl von Protonen und Neutronen

Answer

Ein Atom mit einer bestimmten Massenzahl

Answer

Ein Element mit einer bestimmten Ordnungszahl