Radioaktive Altersbestimmung

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  • Physik
  • Sekundarstufe II
  • 3 Unterrichtsstunden
  • Arbeitsblatt, Didaktik/Methodik, Ablaufplan, kooperatives Lernen
  • 4 Arbeitsmaterialien

In dieser Unterrichtseinheit zum Thema Radioaktivität werden die C-14-Methode und Uran-Blei-Methode zur Bestimmung des Alters verschiedener Stoffe mithilfe der Radioaktivität gezeigt. Dabei werden die dazugehörigen Gleichungen Schritt für Schritt erarbeitet. Beispiel- und Übungsaufgaben festigen das Gelernte.

Beschreibung der Unterrichtseinheit

In dieser Unterrichtseinheit zum Thema Radioaktivität werden an zwei Methoden die unterschiedlichen Möglichkeiten gezeigt, das Alter verschiedener Stoffe mithilfe der Radioaktivität zu bestimmen. Dabei werden organische Materialien wie etwa Holzreste anhand der C-14-Methode datiert, die für einen zurückliegenden Zeitraum von 300 bis maximal 30000 Jahre geeignet ist. Wesentlich längere Zeiträume lassen sich bei Gesteinen, die Uran enthalten, bestimmen. So zerfällt zum Beispiel Uran-238 mit einer Halbwertszeit von 4,5 Milliarden Jahren zu Blei Pb-206. So kann aus dem Verhältnis der jeweiligen Anteile der beiden Stoffe auf das Entstehungsdatum des Gesteins geschlossen werden.

Ausgehend von dem genau bestimmten Anteil von radioaktivem Kohlenstoff C-14 am gesamten Kohlenstoff der Atmosphäre kann mittels des radioaktiven Zerfallsgesetzes das Alter einer abgestorbenen organischen Substanz wie etwa Holz berechnet werden. Durch die bekannten Uran-Zerfallsreihen hin zum Endprodukt Blei können Gesteinsproben hinsichtlich ihres Entstehungsalters datiert werden. Beide Methoden werden im Unterricht besprochen - die zugehörigen, teilweise schwierigen Gleichungen werden Schritt für Schritt hergeleitet.

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Vermittelte Kompetenzen

Fachkompetenz

Die Schülerinnen und Schüler

  • können die Methoden zur radioaktiven Altersbestimmung beschreiben und näher erläutern. 
  • kennen die Unterschiede und Anwendungsbereiche von C-14-Methode und Uran-Blei-Methode.
  • wenden die Gesetzmäßigkeiten bei beiden Methoden an.

Medienkompetenz

Die Schülerinnen und Schüler

  • recherchieren selbstständig Fakten und Hintergründe im Internet
  • überprüfen die Sachinhalte von Videos, Clips und Applets auf ihre Richtigkeit.

Sozialkompetenz

Die Schülerinnen und Schüler

  • lernen durch Partner- und Gruppenarbeit das Zusammenarbeiten als Team.
  • müssen sich mit den Ergebnissen anderer Gruppen auseinandersetzen und lernen so, deren Ergebnisse mit den eigenen Ergebnissen konstruktiv zu vergleichen.
  • erwerben eine gewissen Fachkompetenz, um mit anderen Lernenden, Eltern und Freunden diskutieren zu können.

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Autor
Portrait von Wolfgang Vogg Wolfgang Vogg

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