wer kann mir erklären was RADIONUKLEIDE sind?
bitte um umfassende informationen.
besten dank im voraus.
Umfassend genug?
Hallo Bert,
wer kann mir erklären was RADIONUKLEIDE sind?
bitte um umfassende informationen.
Zugegeben, die nachfolgende Erklärung ist nicht von mir, aber besser könnte ich es auch nicht erklären:
Radioaktivität
Als Radioaktivität wird der spontane Zerfall von Atomkernen bezeichnet. Dabei werden Alphateilchen ( Heliumkerne ), Betateilchen ( Elektronen ) und y - Strahlen ( Photonen; das sind kleine „Energiepakete“ aus denen sich ein elektromagnetisches Feld, also auch Licht aufbaut ) ausgestrahlt. Dabei entstehen neue Kerne, die entweder stabil sein können oder weiter zerfallen. Instabile Kerne werden auch Radionuklide genannt. Dabei unterscheidet man zwischen natürlichen und künstlichen Radionukliden. Die radioaktive Umwandlung gehorcht statistischen Gesetzen und wird von äußeren Bedingungen nicht beeinflußt.
1.) Die natürlichen Radionuklide
Es treten folgende Zerfallsvorgänge auf:
a.) Abgabe von Alphateilchen
Dieser Vorgang wird als Alphazerfall bezeichnet. Die Kerne heißen Alphastrahler. Wenn ein Heliumkern abgestrahlt wird, entsteht ein neuer Kern dessen Ordnungszahl um zwei und dessen Masse um 4u kleiner geworden ist.
b.) Abgabe von Elektronen oder Positronen ( Positronen sind die Antiteilchen von Elektronen, sie werden mit e+ oder ß+ abgekürzt, die Elektronen mit e- oder ß- , auf die Positronen werden wir später noch einmal zurückkommen und genauer erklären, was sie sind ). Dieser Vorgang heißt Betazerfall. Die Kerne werden Betastrahler genannt. Da im Kern keine Elektronen oder Positronen vorhanden sind müssen sie erst durch Umwandlung von Neutronen in Protonen oder von Protonen in Neutronen gebildet werden. Das kann mit folgenden Gleichungen beschrieben werden:
n — p+ + e- + Antineutrino, Neutrinos und Antineutrinos sind Elementarteilchen mit denen p+ — n + e+ + Neutino wir uns nachher noch beschäftigen werden.
Man sieht also, dass wenn ein Elektron abgestrahlt wird ( also zuvor ein Neutron in ein Proton umgewandelt wurde ) die Protonenzahl im Kern und damit die Ordnungszahl um 1 steigt, die Masse aber die gleiche bleibt, da Neutronen und Protonen so gut wie gleich schwer sind. Wenn ein Positron abgestrahlt wird ( also zuvor ein Proton in ein Neutron umgewandelt wurde ) sinkt die Kernladungszahl und damit die Ordnungszahl um 1. Aber auch hier bleibt die Masse gleich.
Die meisten natürlichen Radionuklide können entweder nur Alpha- oder nur Betastrahlen aussenden.Es gibt aber auch Nuklide, die beides ausstrahlen können. In diesem Fall ist ein bestimmter Teil Alpha-, der andere Teil Betastrahler. Ein einzelner Kern kann nie beides auf einmal sein.
c.) Abgabe von Gammastrahlen
Alpha- und Betazerfall sind oft mit der Abgabe von Gammaquanten ( eine bestimmte Energieform; große Wellenlänge - Wärmestrahlung, mittlere Wellenlänge - sichtbares Licht, kurze Wellenlänge - UV - Licht oder Röntgenstrahlung ( von energiearm nach energiereich)) verbunden. In diesem Fall sind es kurzwellige elektromagnetische Strahlen, die die gleichen Eigenschaften wie kurzwellige Röntgenstrahlen haben.
Oft sind, die bei der radioaktiven Umwandlung entstehenden Elemente, wieder radioaktiv, so dass sie weiter zerfallen. Auf diese Weise entstehen radioaktive Zerfallsreihen oder radioaktive Familien. Es gibt 3 natürliche Zerfallsreihen, die mit bestimmten langlebigen Elementen beginnen und mit stabilen Bleiisotopen enden:
Die Thorium - Zerfallsreihe Ausgangsnuklid Th 232 Endnuklid Pb 208
Die Uran - Aktinium - Zerfallsreihe Ausgangsnuklid U 235 Endnuklid Pb 207
Die Uran - Radium - Zerfallsreihe Ausgangsnuklid U 238 Endnuklid Pb 206
Außerdem existiert noch, die nicht in der Natur vorkommende, Plutonium - Neptunium - Zerfallsreihe mit dem Ausgangsnuklid Pu 241 und dem Endnuklid Bi 209. Diese Reihe gibt es in der Natur nicht mehr, da die Halbwertszeit ( die Zeit, in der die Hälfte zerfällt ) des langlebigsten Nuklids, des Neptuniums mit 2,2 Millionen Jahren, gemessen am Alter der Erde, sehr klein ist. Sie ist also sozusagen ausgestorben. Es ist aber gelungen diese Transurane ( Elemente mit einer höheren Ordnungszahl als Uran ) künstlich herzustellen, so dass es diese Zerfallsreihe jetzt auch wieder gibt.
2.) Die künstlichen Radionuklide
Bei den künstlichen Radionukliden handelt es sich um radioaktive Kerne, die in der Natur nicht vorkommen. Es sind über 1200 solcher Kerne bekannt, bei denen es sich oft um mehrere Isotope des gleichen Elements handelt. So ist von fast allen Elementen mindestens ein Radioisotop bekannt. Sie entstehen besonders bei der Kernspaltung im Kernreaktor oder bei der Explosion von Kernwaffen. Die künstlichen Radionuklide senden nicht nur Alpha-, Beta- und Gamastrahlen aus. Es sind auch einige bekannt, die Protonen, Neutronen oder Deuteronen ( Kerne des Wassarstoffisotops Deuterium aus einem Proton und einem Neutron ) aussenden. Radioaktivität kann mit Hilfe eines Geigerzählers gemessen werden. Dieses Gerät nutzt den Effekt, dass radioaktive Strahlen Atome ( in diesem Fall die eines Gases ) ionisieren können, indem sie Elektronen aus der Hülle schlagen.
Gemopst bei: http://www.rs-stockach.kn.bw.schule.de/atomradio.htm
So long
Tessa
Hallo Tessa!
der artikel ist gelinde gesagt ein wahnsinn, ich danke Dir für die prompte und wirklich umfangreiche antwort.
Gruß bert