Excel im Mathematikunterricht

Halbwertszeiten radioaktiver Stoffe als Excel-Grafik

Aus aktuellem Anlass – nämlich der nuklearen Katastrophe im japanischen Atomkraftwerk „Fukushima 1“ – hat die 10c unter Leitung von Frau Voß den Zerfall radioaktiver Stoffe mithilfe von Exponentialfunktionen modelliert.

Dabei wurde geübt, wie man in Excel Formeln nutzt und diese anschließend in Tabellen und Graphiken einsetzten kann. So war es den Schülerinnen und Schülern möglich, zu erkennen, wie viele Jahre, Jahrzehnte und Jahrhunderte einige radioaktive Stoffe benötigen, um zu zerfallen.

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Und zur Erklärung noch ein wenig Physik:

Die Halbwertszeit ist ein Begriff der Kernphysik und bezeichnet diejenige Zeitspanne, in der die Menge eines bestimmten radioaktiven Stoffes auf die Hälfte gesunken ist. Die andere Hälfte ist dabei nicht verschwunden, sondern hat sich in ein anderes Nuklid umgewandelt, das seinerseits ebenfalls radioaktiv sein kann oder auch nicht. Bei jedem Zerfall wird übrigens radioaktive Strahlung freigesetzt.

In der nachfolgenden Tabelle kann man die Halbwertszeiten verschiedener Nuklide nachlesen (Quelle: Wikipedia):

Nuklid: …….	Element: …….	Halbwertszeit:
¹²⁸Te	Tellur	ca. 7·10²⁴ (7 Quadrillionen) Jahre
⁸²Se	Selen	ca. 1,08·10²⁰ (108 Trillionen) Jahre
²⁰⁹Bi	Bismut	ca. 1,9·10¹⁹ (19 Trillionen) Jahre
²³²Th	Thorium	14,05 Mrd. Jahre
²³⁸U	Uran	4,468 Mrd. Jahre
⁴⁰K	Kalium	1,277 Mrd. Jahre
²³⁵U	Uran	704 Mio. Jahre
¹²⁹I	Iod	15,7 Mio. Jahre
²³⁷Np	Neptunium	2,144 Mio. Jahre
⁹⁹Tc	Technetium	211.100 Jahre
²³⁹Pu	Plutonium	24.110 Jahre
¹⁴C	Kohlenstoff	5.730 Jahre
²²⁶Ra	Radium	1.602 Jahre
²⁴¹Am	Americium	432,2 Jahre
²³⁸Pu	Plutonium	87,74 Jahre
¹³⁷Cs	Caesium	30,17 Jahre
⁹⁰Sr	Strontium	28,78 Jahre
³H	Tritium	12,32 Jahre
⁶⁰Co	Cobalt	5,3 Jahre
³⁵S	Schwefel	87,5 Tage
³²P	Phosphor	14,3 Tage
¹³¹I	Jod	8,02 Tage
²²²Rn	Radon	3,8 Tage
²²³Fr	Francium	22 Minuten
²²³Th	Thorium	0,6 Sekunden
²¹²Po	Polonium	0,3 µs
⁸Be	Beryllium	6,7 · 10^-17 s (67 Trillionstelsekunden)