Modellversuch zum radioaktiven Zerfall

Gesamtdauer:  1/2 Unterrichtsstunden

Der radioaktive Zerfall ist ein statistischer Zufallsprozess. Dieser Zufallsprozess wird durch das Werfen einer Münze simuliert, deren zwei mögliche Auftreffzustände das Zerfallen oder Nichtzerfallen eines Atoms simulieren.

Durchführung. alle Schülerinnen. stehen auf nehmen eine Schillingmünze in die Hand. Die Lehrerin moderiert den Ablauf.

Die stehende SchülerInnenzahl entspricht der Ausgangsmenge N(0) der radioaktiven Atome. Nun werden die Münzen fallengelassen, alle SchülerInnen, deren Münze „Kopf" zeigt, setzen sich (sie sind „zerfallen"), dies entspricht dem ersten Zeitschritt.

Der Vorgang wird sooft wiederholt, bis alle SchülerInnen „zerfallen" sind.

Auswertung: in einem Koordinatensystem wird der Ablauf grafisch dargestellt, auf der einen Achse werden die Zerfallsschritte (entspricht der Zerfallszeit t) , auf der anderen wird die jeweils nichtzerfallene Anzahl von „Schülerinnen" aufgetragen (entspricht der nichtzerfallenen Teilchenzahl N(t)).

Hinweis: Für diesen Versuch ist ausnahmsweise eine große SchülerInnenzahl von Vorteil. Dieser Versuch eignet sich auch für eine Querverbindung zur Mathematik. Man kann den Versuch auch zur Nachahmung für zu Hause Schüerlinnen anbieten, indem der Münzwurf entsprechend oft durchgeführt wird, beginnend mit einer ersten groß wählbaren Zahl von Würfen.

Interessant ist , dass der Autor diesen Versuch vor Jahren im Rahmen eines Bundesseminars von Univ. Prof. Dr. Zeilinger vorgestellt bekommen hat.