WERDE STABIL!

Einordnung

Das Spiel gehört in die Einheit Radioaktivität in Klasse 9. Vorher sollten Atom- und Kernaufbau, die Isotopenschreibweise, α-, β−- und β+-Zerfall sowie die Halbwertszeit behandelt sein; Tochternuklide wurden schon an einzelnen Beispielen bestimmt.

Warum ein Spiel?

Kernphysik ist abstrakt und kaum direkt erfahrbar – Zerfälle sieht man nicht, man schreibt sie auf. Das Spiel macht daraus etwas Greifbares: Beim Legen wird aus einzelnen Zerfällen eine Kette, die ein Kern Schritt für Schritt durchläuft, bis er „stabil“ ist. So üben die SuS die Notation und gewinnen zugleich eine Vorstellung davon, was Stabilität und Zerfallsketten bedeuten.

Die Nuklidkarte wird hergeleitet, nicht vorgegeben

Die SuS bekommen die Nuklidkarte nicht als fertiges Hilfsmittel. Sie bestimmen den Ort eines Isotops mithilfe der Massen- und Protonenzahl. Sie tragen ihre gelegte Zerfallskette in eine leere Vorlage ein und entdecken dabei selbst die Muster: Der α-Zerfall springt zwei Felder schräg nach links unten, der β−-Zerfall ein Feld nach links oben. Erst wenn diese Struktur klar ist, kommt die vollständige Karte dazu. Wer die Karte selbst aufgebaut hat, versteht ihre Achsen und ihre Logik.

Warum Uran-234?

Die Kette von U-234 beginnt mit fünf α-Zerfällen hintereinander. Die SuS üben also zuerst mehrfach den einfacheren Zerfall, bevor der erste β−-Zerfall kommt. Bis zum stabilen Blei-206 sind es dann sieben α- und vier β−-Zerfälle.

Differenzierung durch Abzweigungen

Die Karten erlauben mehrere Wege durch die Kette. Schnelle Gruppen spielen ein zweites Mal und wählen bewusst einen unwahrscheinlicheren Weg; schwächere Gruppen müssen nicht bis zum Endnuklid kommen – das Prinzip wird schon nach wenigen Schritten klar. Die Abzweigungen führen außerdem zur Reflexionsfrage, ob eine Zerfallskette eindeutig ist.

Elementübersicht als Gesprächshilfe

Jedes Set enthält eine Elementübersicht. Fürs Spiel braucht man sie nicht unbedingt – sie hilft aber, die Elemente richtig zu benennen, sich in der Gruppe darüber zu unterhalten und später im Plenum darüber zu sprechen.

Warum zu dritt?

Zu zweit wäre durch Ausschluss immer klar, wer die nächste Karte auf der Hand hat. Ab drei Personen müssen alle mitdenken und prüfen, ob sie das passende Tochternuklid haben.

Erst spielen, dann sichern

Die Kette wird erst nach dem ersten Durchgang auf dem Arbeitsblatt und in der Nuklidkarte festgehalten, nicht schon während des Spiels – das würde den Spielfluss stark stören. Ein Durchgang dauert nur wenige Minuten, sodass jede Gruppe mindestens eine Kette legen und sichern kann.