Hallo!
- Vektoren haben ja einen Wert und eine Richtung. Wenn mir
aber ein Vektor ersichtlich ist, erkenne ich ständig
ausschliesslich den Wert mit einem horizontalen Pfeil darüber.
Wo ist da die Information über die Richtung enthalten?
Nehmen wir mal eine Kraft F. (Fettdruck ist eine andere Möglichkeit, Vektoren als solche kenntlich zu machen). Dann ist F der Betrag von F , also F=| F |. Nehmen wir an, im dreidimensionalen Raum wirkt eine Kraft entlang der Raumdiagonale des Einheitswürfels mit einem Betrag von 100 N, so könnte man schreiben F=100 N und hätte damit keinerlei Information über die Richtung. Wenn man aber den Vektor schreibt, dann muss man die Richtung mit angeben. In der Regel geschieht dies dadurch, dass die Komponenten in x-, y- und z-Richtung angegeben werden, also in diesem Fall: F = (57.7N, 57.7N, 57.7N).
(Was ich hier aufgrund des Editors nicht hinkriege: in einem so genannten Spaltenvektor stehen die Komponenenten übereinander. Fettdruck bedeutet - wie gesagt - Pfeil drüber)
3.1. Ich befinde mich in einem Tor auf einem
Fussballfeld mit standardisierten Längen. Im anderen Tor
befindet sich 1dm^3 stark radioaktives Uran. Wirkt sich dessen
Strahlung gesundheitsschädlich aus für meinen Organismus (alle
Faktoren sind, nach Einschätzung des gesunden
Menschenverstandes, durchschnittlich zu werten)?
Alpha und Beta-Strahlung kann man auf diese große Entfernung vergessen. Die Intensität der Gammastrahlung wird durch die dazwischenliegende Luft vermutlich kaum abgeschirmt, aber sie hängt ja mit dem Quadrat der Entfernung zusammen (weil die Strahlen auseinander laufen). Da wir die Strahlungsintensität des Urans nicht kennen, lässt sich nur sagen, dass die Dosisleistung in 100m Entfernung 10.000mal geringer ist als in 1m Entfernung.
Die Frage ist insofern falsch gestellt, dass prinzipiell jedes Gamma-Quant die Mutation auslösen kann, die zu einem Krebsgeschwür führt, d. h. auch eine schwach radioaktive Quelle kann gesundheitliche Schäden hervorrufen. Allerdings ist das Risiko in dem Beispiel um den Faktor 10.000 geringer als in 1m Entfernung.
Was ebenfalls in der Frage nicht angegeben wird, ist die Zeit, über die man im Tor steht. Die gesundheitlichen Risiken sind aber (annähernd) proportional zur Expositionszeit.
3.2. Wenn ich mich radioaktiver Strahlung aussetzen würde,
wäre ich danach kontaminiert. Ich verstehe diesen Prozess
allerdings nicht: Wie kann mein Organismus Alpha-, Beta-, und
Gamma-Strahlen absorbieren? Das sind ja alles nur Photonen,
die durch die organischen Elementarteilchen meines Organismus
hindurchschwirren, und nicht steckenbleiben und weiter
strahlen, oder?
Falsch. Alpha-Teilchen sind Helium-Kerne, Beta-Strahlen sind Elektronen. Gamma-Strahlen sind tatsächlich Photonen. Strahlen gehen entweder durch den Körper durch und lösen keine Effekte aus, oder sie bleiben tatsächlich stecken. (Alpha- und Betastrahlen tun dies praktisch immer, wenn sie auf den Körper treffen). Kontaminiert in dem Sinne, dass Du selbst zum radioaktiven Strahler wirst, bist Du dadurch fast überhaupt nicht. Es ist lediglich denkbar, dass der eine oder andere Kern durch den Einfluss der Strahlung umgewandelt wird und anfängt zu strahlen. Das ist aber extrem unwahrscheinlich.
3.3. Daüber hinaus, wie können solche dekontaminierenden
Duschen die Radioaktivität meines Körpers verringern bzw.
neutralisieren?
Sie schützen nicht vor absorbierter Strahlung. (Wenn die mal absorbiert ist, hat sie ihren Schaden schon angerichtet). Sie dienen dazu, radioaktive Verunreinigungen (also Staub, Dreck, …) von der Kleidung, dem Körper usw. zu entfernen.
3.3. Wenn ich 1dm^3 stark-radioaktives Uran in meinen Händen
halten würde: Was für spontane Auswirkungen würde das auf mein
Sinnesempfinden haben?
Radioaktivität kann man nicht wahrnehmen. „Stark“ radioakives Uran wäre vermutlich warm. Was dann passiert, hängt von der absorbierten Strahlendosis ab.
http://de.wikipedia.org/wiki/Strahlenkrankheit
- Bestehen Elektronen, Protonen, und Neutronen aus Quarks?
Protonen und Neutronen ja, und zwar aus zwei Up und einem Down-Quark bzw. umgekehrt. Elektronen nicht.
- Ich habe gelesen, dass SI obsolet ist: Welches ist denn nun
das heute international gültige, standardisierte
Einheiten-System?
??? (Ich meine, SI wäre noch aktuell…)
- Ist ein Photon ein Element der Materie mit einer Masse?
Ein Photon hat keine Ruhemasse und wird daher nicht zur Materie gezählt. Es hat wohl aber Energie und man kann ihm daher eine relativitstische Masse zuschreiben (obwohl manche pingelige Physiker sagen, dass man das nicht soll).
- Beherbergt eine Länge wie 2,5·10^-15m üblicherweise (ein)
subatomare(s) Element(e), Atom(e) oder Molekül(e)?
Eine Länge kann kein Teilchen beherbergen. Wenn, dann musst Du über einen Raum sprechen. Die Länge, die Du angegeben hast, entspricht etwa dem Durchmesser eines Atomkerns. Ein Atom ist rund 100.000 mal größer. (Ein Molekül natürlich ebenso).
Bei diesen Fragen lege ich wirklich extrem viel wert auf
Kompetenz und Wahrheit! Bitte nicht einfach durch persönliche
Überzeugungen oder aus unsicheren, wagen Vermutungen
antworten, sondern nur bei hoher, objektiver Sicherheit!
Ich bin mir sehr sicher. Ich bin Physik-Lehrer und staatlich geprüfter Strahlenschutzbeauftragter.
Michael
