Bausteine, Struktur und Eigenschaften der Materie
Vom Atom über Kern, Molekül und Kristall zur Wechselwirkung von Materie mit Strahlung: Spektren, Röntgenstrahlung, Radioaktivität, Strahlungsmessung und Strahlenschutz.
Warum absorbiert eine gefärbte Lösung nur bestimmte Wellenlängen, und warum schützt eine Bleischürze beim Röntgen? Beide Fragen führen auf den Aufbau der Materie aus Teilchen. Wer weiß, wie Elektronen im Atom angeordnet sind und was einen Atomkern stabil hält oder zerfallen lässt, versteht die Grundlagen der Photometrie ebenso wie die von Radiopharmaka und Strahlenschutz.
Der Weg führt vom Kleinen zum Großen: vom Atom und seinem Kern über Moleküle mit ihren Schwingungen bis zum geordneten Kristallgitter. Danach wechselt der Blick zur Wechselwirkung mit Strahlung. Diskrete Energieniveaus erklären, weshalb Stoffe Licht nur bei bestimmten Energien aussenden oder aufnehmen. Röntgenröhre und radioaktiver Zerfall liefern energiereiche Strahlung, deren Nachweis, Schwächung in Materie und Abnahme mit der Entfernung anschließend quantitativ beschrieben werden. Die Dosimetrie übersetzt das in die Frage, wie viel Energie bestrahltes Gewebe tatsächlich aufnimmt.
Am Ende steht die praktische Seite: wie Radionuklide gewonnen und in Diagnostik und Technik eingesetzt werden, etwa \(\ce{^{99m}Tc}\) in der Szintigrafie. Die Lichtabsorption knüpft unmittelbar an die instrumentelle Analytik an, Atom- und Molekülbau an die allgemeine Chemie.
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Durchdringung und Schwächung ionisierender StrahlungAbstandsgesetz
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Quadratisches Abstandsgesetz für PunktquellenDosimetrie
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Energiedosis und IonendosisWie schnell sich eine Strahlendosis aufbaut, wie lange man sich …
Dosisleistung, Expositionszeit und AbstandAnwendung von Nukliden
Wie man Radionuklide im Kernreaktor herstellt und wofür man sie …
Gewinnung und Anwendung von Radionukliden