Prä­pa­ra­ti­on des Io­nen­strahls Teil 1

AB3

Ab­bil­dung 5: Eine CT-Auf­nah­me eines Ge­hirn­tu­mors (roter Be­reich). Quel­le: Mit freund­li­cher Ge­neh­mi­gung durch Katja Par­o­di und Wal­ter Ass­mann: Had­dro­nen gegen den Krebs, in Phy­sik Jour­nal 18(2019) Nr.6, Seite 39, Abb3.

In­nen­lie­gen­de Tu­mo­re wie in Abb. 5 wer­den oft mit der Strah­len­the­ra­pie be­han­delt. Wie in die­sem Fall liegt der Hirn­tu­mor etwa 13 cm unter Schä­del­ober­flä­che. Um den Tumor durch eine En­er­gie­zu­fuhr zer­stö­ren zu kön­nen, muss der Io­nen­strahl genau prä­pa­riert wer­den.

Auf­ga­ben:

• Er­mit­teln Sie, wel­che Ge­schwin­dig­keit Pro­to­nen in dem oben ge­nann­ten Fall zur Zer­stö­rung des Tu­mors etwa haben müs­sen.
• Die Pro­to­nen haben be­reits gleich nach ihrer Her­stel­lung eine Ge­schwin­dig­keit. Er­läu­tern Sie, ob diese zur Be­hand­lung die­ses Tu­mors be­reits aus­reicht.
• Be­schrei­ben Sie, wie die Pro­to­nen ggf. be­schleu­nigt wer­den müs­sen.
• Über­prü­fen Sie Ihr Ver­ständ­nis über die Kräf­te auf ge­la­de­ne Teil­chen in elek­tri­schen Fel­dern.

Hil­fen:

• Zur 1. Auf­ga­be: Gehen Sie zur „Ein­dring­tie­fe“ 
  https://​www.​cfg-​ho­cken­heim.​de/​sta­tic/​zpg6-​phy­sik-​V2/​ein​drin​gtie​fe_​neu.​html
• Zur 2. Auf­ga­be: Sie fin­den auf der Seite zur Auf­ga­be 1 unter „Phy­sik und The­ra­pie“ und dort „Ionen“ die Seite „An­fangs­ge­schwin­dig­keit“.
• Zur 3.  Auf­ga­be: Unter dem Men­u­punkt „Phy­sik und The­ra­pie“ und dort „Be­schleu­ni­gung von La­dun­gen“ die Seite „Be­schleu­ni­gung“.
• Ihr Ver­ständ­nis über die Wir­kung von Kräf­ten auf Ionen kön­nen Sie auf der Seite

Über­prü­fen, indem Sie dort die Auf­ga­ben be­ar­bei­ten.
Soll­ten Sie bei der einen oder an­de­ren Auf­ga­be so große Schwie­rig­kei­ten haben, dass Sie trotz der Hilfe Ihrer Nach­ba­rin nicht wei­ter­kom­men, wen­den Sie sich bitte an Ihre Lehr­kraft.

Pli­ckers-Fra­gen als check-in-Auf­ga­ben am An­fang der Fol­ge­stun­de:

1. Die Ge­schwin­dig­keit von neu er­zeug­ten Pro­to­nen ist zum Er­rei­chen einer Ge­we­be­tie­fe von 13 cm ...
   1. genau rich­tig.
   2. zu hoch, wes­halb die Pro­to­nen ab­ge­bremst wer­den müs­sen.
   3. zu nied­rig, wes­halb die Pro­to­nen be­schleu­nigt wer­den müs­sen.
   4. zwar genau rich­tig, aber den­noch müs­sen die Pro­to­nen noch be­schleu­nigt wer­den.
2. Wie wer­den die Pro­to­nen nach ihrer Er­zeu­gung auf ihre ge­wünsch­te Ge­schwin­dig­keit ge­bracht?
   1. Die Ge­schwin­dig­keit haben diese schon nach ihrer Er­zeu­gung.
   2. Sie wer­den durch die Schwer­kraft be­schleu­nigt.
   3. Sie wer­den durch Ma­gnet­fel­der be­schleu­nigt.
   4. Sie wer­den im elek­tri­schen Feld eines Kon­den­sa­tors be­schleu­nigt.
3. Elek­tro­nen er­fah­ren in einem elek­tri­schen Feld ...
   1. eine Kraft, die ent­ge­gen­ge­setzt zum Vek­tor des elek­tri­schen Fel­des ge­rich­tet ist.
   2. eine Kraft, die in Rich­tung des elek­tri­schen Fel­des zeigt.
   3. keine Kraft.
   4. eine Kraft, die or­tho­go­nal zur Rich­tung des elek­tri­schen Fel­des ge­rich­tet ist.
4. Pro­to­nen er­fah­ren in einem elek­tri­schen Feld ...
   1. eine Kraft, die ent­ge­gen­ge­setzt zum Vek­tor des elek­tri­schen Fel­des ge­rich­tet ist.
   2. eine Kraft, die in Rich­tung des elek­tri­schen Fel­des zeigt.
   3. keine Kraft.
   4. eine Kraft, die or­tho­go­nal zur Rich­tung des elek­tri­schen Fel­des ge­rich­tet ist.

Prä­pa­ra­ti­on des Io­nen­strahls Teil 1: Her­un­ter­la­den [docx][112 KB]

Prä­pa­ra­ti­on des Io­nen­strahls Teil 1: Her­un­ter­la­den [pdf][164 KB]

Wei­ter zu Prä­pa­ra­ti­on des Io­nen­strahls Teil 2