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rolf
Anmeldungsdatum: 11.12.2010
Beiträge: 2
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 rolf Verfasst am: 11. Dez 2010 23:17 Titel: Wie entsteht Bremsstrahlung |
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Hallo Jungs!
Mich quälen einige Fragen zur From und Entstehung Elektromagnetischer Strahlung (EMS).
Bei der Abbremsen von Elektronen kann elektromagnetische Strahlung entstehen, Röntgenstrahlung zu Beispiel.
1. Ensteht elektromagnetische Strahlung wenn ein Elektron kuenstlich beschleunigt wird und anschließend durch das Auftreffen auf einen Gegenstand zum Stillstand kommt?
2. Welche Form von EMS ensteht dadurch? Röntgenstrahlung?
3. Überlappt Röntgenstrahlung in ihrem Spektrum mit Gammastrahlung?
4. Was ist physikalisch gesehen der Unterschied? Wellenlänge?
5. Kann man davon ausgehen, dass beide Stahlungsarten die DNA von Organismen schädigen können und wie genau kommt es zur einer Schädigung.
Ich hoffe ich kann bei euch ein paar Antworten auf diese Fragen finden.
LG Rolf |
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dermarkus
Administrator
Anmeldungsdatum: 12.01.2006
Beiträge: 14788
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| dermarkus Verfasst am: 11. Dez 2010 23:57 Titel: Re: Wie entsteht Bremsstrahlung |
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| rolf hat Folgendes geschrieben: |
1. Ensteht elektromagnetische Strahlung wenn ein Elektron kuenstlich beschleunigt wird und anschließend durch das Auftreffen auf einen Gegenstand zum Stillstand kommt?
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Sogar noch einfacher. Elektromagnetische Strahlung entsteht, wenn ein geladenes Teilchen beschleunigt wird.
Das vielleicht bekannteste oder elementarste Beispiel dafür ist der Hertzsche Dipol, das ist im Prinzip einfach eine Sendeantenne, in der Strom (also Ladungen) hin- und herfließt.
| Zitat: |
2. Welche Form von EMS ensteht dadurch? Röntgenstrahlung?
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Das kommt darauf an, wie stark das geladene Teilchen beschleunigt (oder abgebremst) wird, und wie schnell es durch die Gegend fliegt.
In normalen Röntgengeräten, die sind ja relativ klein, erzeugt man Röntgenstrahlung durch Abbremsen schneller Elektronen in dem Gerät. In Teilchenbeschleunigerringen, in denen Teilchen viel schneller unterwegs sind und viel stärker beschleunigt werden, würde ich höhere Strahlungsenergien erwarten, das dürfte sicher in den Gammastrahlungsbereich mit reingehen.
| Zitat: |
3. Überlappt Röntgenstrahlung in ihrem Spektrum mit Gammastrahlung?
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Ja.
| Zitat: |
4. Was ist physikalisch gesehen der Unterschied? Wellenlänge?
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Die Art der Entstehung.
Die Namen kommen ursprünglich von den Prozessen, bei denen man sie entdeckt hat:
Röntgenstrahlen entstehen durch das Heraushauen von Elektronen aus tiefliegenden Schalen der Atomhülle (genaugenommen beim Zurückfallen höherliegender Elektronen in die dadurch frei gewordenen tiefen Schalen). Oder als Bremsstrahlung in Kathodenstrahlröhren.
Gammastrahlen entstehen beim radioaktiven Zerfall eines Atomkerns.
| Zitat: |
5. Kann man davon ausgehen, dass beide Stahlungsarten die DNA von Organismen schädigen können und wie genau kommt es zur einer Schädigung.
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Ja.
Zum einen können diese Röntgenquanten oder Gammaquanten direkt Elektronen in DNA-Molekülen treffen und wegschießen und damit zum Beispiel chemische Bindungen aufbrechen. Zum anderen gibt es auch indirekte Wirkungen der ionisierenden Strahlung (kurz gesagt, die Strahlung erzeugt Ionen, und diese Ionen wechselwirken dann störend mit den DNA-Molekülen. ausführlicher gesagt zum Beispiel siehe http://books.google.de/books?id=cHzZWKlNjdwC&pg=PA39&lpg=PA39&dq=dna+sch%C3%A4digung+r%C3%B6ntgen&source=bl&ots=Y30_yAmrM1&sig=n-y1q-XOkFDtsgg09_PR0qO8EHg&hl=de&ei=bf8DTcuUHJCH4gbq6vClDg&sa=X&oi=book_result&ct=result&resnum=4&ved=0CCkQ6AEwAw#v=onepage&q&f=false )
Natürlich gibt es auch Reparaturmechanismen, die solchen DNA-Schädigungen entgegenwirken können, vergleiche zum Beispiel auch den Link von eben. Nicht jede Schädigung (wie sie zum Beispiel auch durch natürliche Radioaktivität immer wieder vorkommen kann) ist also bleibend.
Hilft dir so etwas schon? Passt das zu dem, was du bisher schon wusstest, und was du beim Recherchieren finden kannst? Für was für Zwecke und wie ausführlich möchtest du das am Ende verstehen? |
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rolf
Anmeldungsdatum: 11.12.2010
Beiträge: 2
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| rolf Verfasst am: 12. Dez 2010 14:16 Titel: Energie von Bremsstrahlung? |
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Das hilft mir schon sehr viel und bestätigt was ich bisher herausgefunden habe. Bin jetzt etwas sicherer dass ich die dinge richtig verstanden habe. Vielen Dank! Den Link werde ich mir noch genau anschauen.
Jetzt zu deinen fragen: Ich möchte einen Gegenstand Oberflächlich mit Elektronen beschießen lassen ohne dass dahinter liegende DNA beschädigt wird. Gamma strahlen sind in der Tat in der Lage Elektronen aus Atomhüllen zu schiessen?! Aber was ist mit Quantenstrahlung von geringerer Energie wie zb. die Bremsstrahlung, die entsteht wenn ein Elektron den Schalenplatz eines weggeschossenen Elektrons einnimmt. Ist diese Strahlung stark genug um andere Elektronen zu aus der Atomschale herauszuschiessen? Also meine DNA wird von meinem Objekt abgeschirmt und fängt alle Elektronen ab. Aber es ensteht doch Bremsstrahlung!? Diese Bremsstrahlung kann\koennte mein Objekt durchdringen und auf atomare Teilchen der DNA treffen. Kann es dann zu Beschaedigungen kommen? Ist es richtig, dass nur 1 % der Gesamtenergie des Elektrons in Bremsstrahlung umgewandelt wird? |
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dermarkus
Administrator
Anmeldungsdatum: 12.01.2006
Beiträge: 14788
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| dermarkus Verfasst am: 12. Dez 2010 15:25 Titel: Re: Energie von Bremsstrahlung? |
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| rolf hat Folgendes geschrieben: | | die Bremsstrahlung, die entsteht wenn ein Elektron den Schalenplatz eines weggeschossenen Elektrons einnimmt. |
Da hast du das oben geschriebene vielleicht ein bisschen missverstanden: Bremsstrahlung entsteht nicht dadurch oder dabei.
Das mit dem Herunterfallen in einen tieferen Schalenplatz und das mit der Bremsstrahlung sind zwei verschiedene Möglichkeiten, das zu erzeugen, was man als Röntgenstrahlung bezeichnet.
Ja, auch Quanten geringerer Energie als Gammaquanten oder Röntgenquanten können Elektronen heraushauen (ionisierend wirken). Dafür reicht es, wenn das Photon (das Strahlungsquant) genügend Energie aufbringt, um die Ionisierungsenergie zum Beispiel eines Bindungselektrons aufzubringen. Deshalb gibts ja auch in Solarien Filter für UV-Licht.
| Zitat: |
Also meine DNA wird von meinem Objekt abgeschirmt und fängt alle Elektronen ab. Aber es ensteht doch Bremsstrahlung!? Diese Bremsstrahlung kann\koennte mein Objekt durchdringen und auf atomare Teilchen der DNA treffen. Kann es dann zu Beschaedigungen kommen?
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Ich würde sagen, ja, denn ich würde erwarten, dass die Bremsstrahlung im allgemeinen eine größere Eindringtiefe hat als die Elektronen, von denen offenbar die allermeisten die beschossene Schicht nicht durchdringen.
| Zitat: |
Ist es richtig, dass nur 1 % der Gesamtenergie des Elektrons in Bremsstrahlung umgewandelt wird?
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Das weiß ich nicht so genau. Vielleicht hängen solche Abschätzungen noch merklich von den konkreten Bedingungen des Experimentes ab, zum Beispiel davon, mit welcher Energie man die Elektronen da drauf schießt. Vielleicht spielt auch die Art des Materials, auf die man die Elektronen draufschießt, eine Rolle dafür, ... |
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