wert konstante Definition Wikipedia Kernphysik Halbwertszeit Zeitspanne

Defintion Halbwertszeit

Von: , Frage gestellt am Fr, 30. Mär 2007

Hallo,

ich bin auf der Suche nach einer tragfähigen Definition von Halbwertszeit. Meist wird sie etwa so definiert wie bei Wikipedia:

"Die physikalische Halbwertszeit ist in der Kernphysik diejenige Zeitspanne, die statistisch gesehen verstreicht, bis die Menge eines bestimmten radioaktiven Nuklids auf die Hälfte gesunken ist.[...]"

Das Problem ist aber, dass ich hier eine Tabelle habe, die für einige Nuklide MEHRERE Halbwertszeiten angibt. So z.B für Thorium 230. Eine ist dabei dem Alphazerfall, eine der Spontanenteilung zugeordnet.
Wie sind solche Halbwertszeiten nun definiert?

7 Antworten zu dieser Frage

1. Antwort von nach 3 Stunden 0 hilfreich

   Re: Defintion Halbwertszeit

   Moin,
   "Die physikalische Halbwertszeit ist in der Kernphysik
   diejenige Zeitspanne, die statistisch gesehen verstreicht, bis
   die Menge eines bestimmten radioaktiven Nuklids auf die Hälfte
   gesunken ist.[...]"
   
   Das Problem ist aber, dass ich hier eine Tabelle habe, die für
   einige Nuklide MEHRERE Halbwertszeiten angibt. So z.B für
   Thorium 230. Eine ist dabei dem Alphazerfall, eine der
   Spontanenteilung zugeordnet.
   Wie sind solche Halbwertszeiten nun definiert?
   Genauso. Da die Zerfallsarten unterschiedlich schnell ablaufen, haben sie halt auch verschiedene Halbwetszeiten.
   
   Gruß
   
   Kubi
   

   • Antwort von nach 10 Stunden 1 hilfreich

     Re^2: Defintion Halbwertszeit

     Moin,
     ... Genauso. Da die Zerfallsarten unterschiedlich schnell
     ablaufen, haben sie halt auch verschiedene Halbwetszeiten.
     
     Gruß
     
     Kubi
     Hallo Kubi,
     NEIN, sicher nicht! Unterschiedliche Zerfallsarten haben eben nicht unterschiedliche Halbwertszeiten. Die Wahrscheinlichkeit für versch. Zerfallsarten ist unterschiedlich!
     Sonst könntest du das Alter eines Atomkerns aus dem Verzweigungsverhältnis für versch. Zerfallsarten bestimmen ...
     
     Gruß Kurt
     

     • Antwort von nach 3 Tagen 0 hilfreich

       Hast recht

       Hallo Kurt, NEIN, sicher nicht! Unterschiedliche Zerfallsarten haben eben
       nicht unterschiedliche Halbwertszeiten.
       Sonst könntest du das Alter eines Atomkerns aus dem
       Verzweigungsverhältnis für versch. Zerfallsarten bestimmen ...
       Stimmt natürlich. Man sollte nicht schneller schreiben als denken...
       
       Danke für die Richtigstellung,
       
       Kubi
       

2. Antwort von nach 10 Stunden 0 hilfreich

   Re: Defintion Halbwertszeit

   Hallo MacMarvin,
   
   für einen bestimmten Zustand eines Nuklids gibt es nur eine Halbwertszeit, und das ist die Zeit, bis 50% davon zerfallen sind. Davon wird gfls. ein bestimmter Teil über Zerfallsart a, ein anderer über b etc. zerfallen.
   
   Th-230 hat eine HWZ T=7.538E+4 a und zerfällt 100% über Alpha-Zerfall.
   
   Wo hast Du deine Tabellen her ?
   Schau hier nach: http://www.nndc.bnl.gov/mird/
   
   Ein Beispiel mit mehreren Zerfallsarten wäre Pa-230. Das hat eine HWZ von T=17,4 d, zerfällt in 8,4 % über Beta-Minus, in 91,6 % über e-Einfang und in 0,0032% über Alpha-Zerfall - aber immer das gleiche T!
   
   Angeregte Zustände eines Nuklids können natürlich unterschiedliche Zerfallskanäle mit anderen Halbwertszeiten haben!
   U-238 hat z.B. HWZ T=4.468E+9 a, U-238m dagegen nur T=280 ns.
   
   Evtl. gibt es auch ein Th-230*, das eine Spontanspaltung macht.
   
   Wahrscheinlicher ist aber , dass du deine Tabelle falsch interpretierst ...
   
   Gruß Kurt
   

   • Antwort von nach 11 Stunden 0 hilfreich

     Re^2: Defintion Halbwertszeit

     Hallo MacMarvin,
     
     für einen bestimmten Zustand eines Nuklids gibt es nur eine
     Halbwertszeit, und das ist die Zeit, bis 50% davon zerfallen
     sind. Davon wird gfls. ein bestimmter Teil über Zerfallsart a,
     ein anderer über b etc. zerfallen.
     
     Th-230 hat eine HWZ T=7.538E+4 a und zerfällt 100% über
     Alpha-Zerfall.
     
     Wo hast Du deine Tabellen her ?
     Schau hier nach: http://www.nndc.bnl.gov/mird/
     Ich hab die Daten aus dem "Handbook of Chemistry and Physics".
     Dort steht für das Th230:
     
     HWZ
     7.54x10^4y | alpha
     > 2.x10^18y | SF
     
     
     wobei SF für Spontanzerfall steht. Das ist übrigens kein Einzelfall, diese "doppelten HWZ" tauchen bei einigen Isotopen auf, z.B.:
     231Pa, 230U, 232U und andere. Immer steht die "zweite" HWZ neben dem Spontanzerfall, und diese Zeit ist um Größenordnungen über der "normalen" (Wie hier 10^18y vs. 10^4y). ...
     Angeregte Zustände eines Nuklids können natürlich
     unterschiedliche Zerfallskanäle mit anderen Halbwertszeiten
     haben!
     U-238 hat z.B. HWZ T=4.468E+9 a, U-238m dagegen nur T=280 ns.
     
     Evtl. gibt es auch ein Th-230*, das eine Spontanspaltung
     macht.
     Ne, um einen angeregten Zustand handelt es sich nicht, die sind auch in der Tabelle mit einem "m" gekennzeichnet.
     
     Vielen Dank für deine Mühe...
     

     • Antwort von nach 23 Stunden 0 hilfreich

       Re^3: Defintion Halbwertszeit

       Hallo MacMarvin, ...
       Ich hab die Daten aus dem "Handbook of Chemistry and Physics".
       ... also eine eigentlich zuverlässige Quelle. Leider hab' ich das HB gerade nicht griffbereit. Ich könnte mir aber vorstellen, dass die eine ewas antiquierte Bezeichnung verwenden. Bei Segre, Nuclei and Particles (auch ein Klassiker) finde ich Seite 178:
       "Sometimes the quantities τ_α=1/&lambda_α and τ_β=1/&lambda_β are used; these are called, not too accuratetly, the mean life for alpha and beta decay, respectively. From Eq.(5-3.2) it follows immedeately that
       1/τ = 1/τ_α + 1/τ_β"
       (Entsprechendes gilt dann analog für SF)
       
       Es könnte sein, dass das HB eine ähnliche Definition für eine, sagen wir mal "partielle Halbwertszeit" (ebenfalls "not too accuratetly") verwendet, wobei eben T=ln(2)*τ gilt. Das müsste dann aber im HB irgendwo so definiert sein. Schau' doch mal nach - würde mich auch interessieren.
       
       So eine Nomenklatur ist natürlich verwirrend, da im Zerfallsgesetz exp(-λ t) eben nur die gesamte Zerfallskonstante λ =λ_α+&lambda_β auftaucht.
       
       Gruß Kurt
       

3. Antwort von nach einem Tag 0 hilfreich

   Re: Defintion Halbwertszeit

   Hallo, ich bin auf der Suche nach einer tragfähigen Definition von
   Halbwertszeit. Meist wird sie etwa so definiert wie bei
   Wikipedia:
   Geht es Dir nur um die Halbwertzeit im Zusammenhang von
   Kernzerfall ?
   
   Ansonsten kann die Halbwertzeit auch als die Zeit definiert werden,
   die ein System braucht, welches einem natürlicher Ausgleichsvorgang
   folgt (e-Funktion), um sich bis auf 50% dem Endzustand anzunähern.
   Beispiele für solche Ausgleichsvorgänge:
   
   - Temperaturausgleich für einen Körper
   - Aufladen eines Kondensators über einen Widerstand
   - Abklingen einer gedämpften Schwingung
   
   Gruß Uwi
   
   
   
   

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