Neues aus der Physik: Einsatz der neu angeschafften Großflächenzählrohre

Die neu angeschafften Großflächenzählrohre wurden bereits im Unterricht in Schülerexperimenten eingesetzt. Der erste Einsatz wird im Folgenden kurz beschrieben.

Dank der Unterstützung der Wilhelm und Else Heraeus-Stiftung konnten wir im Jahr 2025 insgesamt acht Großflächenzählrohre inklusive Adapter für das CASSY Mobile 2 WLAN, passender Halterung sowie Stativplatte und Befestigungsmaterial beschaffen. Die einzelnen Komponenten wurden zwischen August und November 2025 geliefert, sodass Anfang Dezember die erste Unterrichtsstunde mit den neuen Materialien stattfinden konnte. Inhaltlich stand das Thema Abstandsgesetz und Abschirmung radioaktiver Strahlung im Mittelpunkt.

Zu Beginn wurde der Versuchsaufbau den Schülern einmal demonstriert. Anschließend erstellten die Schüler den Aufbau selbstständig in Gruppen von bis zu vier Personen. Dies gelang durchweg problemlos. Das Anschließen des Großflächenzählrohrs an den Adapter sowie die Verbindung mit dem vertrauten CASSY Mobile 2 WLAN funktionierte reibungslos. Besonders positiv fiel auf, dass die neue Stativplatte mit der Halterung den Aufbau deutlich erleichterte: Der Tisch blieb frei und der Messaufbau war stabil und übersichtlich. Dieser praktische Vorteil wurde von den Schülern unmittelbar wahrgenommen und mit sichtbarer Freude genutzt.

Das Experiment begann mit der Messung der radioaktiven Hintergrundstrahlung (siehe Abbildung 2). Dazu wurde die Aktivität über eine feste Messzeit von 5 Minuten erfasst. Dieser Wert wird benötigt, um bei den folgenden Messungen die Hintergrundstrahlung abzuziehen und so den Einfluss der jeweiligen Probe bestimmen zu können.

 

Im Anschluss erhielten die Gruppen eine Probe Kaliumcarbonat (Pottasche). In dieser ist das radioaktive Isotop K-40 enthalten, das sich mit dem Großflächenzählrohr gut nachweisen lässt. Daraufhin wurden mehrere Messungen in unterschiedlichen Abständen durchgeführt (siehe Abbildung 3).

Anschließend untersuchten die Gruppen die Abschirmung der Strahlung mit einem Blatt Papier, einem Stück Holz sowie einer Aluminiumplatte. Die Unterschiede ließen sich klar und überzeugend messen, wodurch die Wirkung der Abschirmmaterialien für die Schüler unmittelbar erfahrbar wurde (s. Abb. 4).

Die Ergebnisse wurden in diesem Fall auf einem iPad festgehalten, da es sich um eine iPad-Klasse handelte. In der darauffolgenden Stunde wurden die Schüler nach ihrem Eindruck zu den neuen Experimentiermöglichkeiten befragt. Die Rückmeldungen waren durchweg sehr positiv: Die Schüler waren begeistert, konnten saubere Messreihen aufnehmen und waren froh darüber, dass der Aufbau zuverlässig funktionierte und die Messungen schnell zu aussagekräftigen Ergebnissen führten.

Insgesamt hat sich bereits beim ersten Einsatz gezeigt, dass die neuen Großflächenzählrohre den Experimentalunterricht spürbar bereichern: Sie ermöglichen anschauliche, gut strukturierte Schülerexperimente und schaffen eine motivierende Lernatmosphäre, in der die Schüler eigenständig und sorgfältig arbeiten können.

Thomas  Schnabel, Fachobmann Physik