Guten Tag,
ich habe folgende Frage:
Warum ist Tritium instabil ? Durch Wikipedia und Schule weiß ich, was passiert und so weiter, aber nirgendwo erfahre ich warum das so ist.
Danke im Vorraus ^^
Wie du vielleicht weißt, zerfällt Tritium durch Beta-Minus-Zerfall, d.h. ein Neutron zerfällt in ein Proton, ein Elektron und ein Antineutrino. Es kommt also He3 und ein Antineutrino raus (das Elektron wird vom Helium direkt wieder eingefangen, denn das hat ja schließlich 2 Kernladungen).
Wie du wohl auch weißt, laufen in der Natur alle möglichen Vorgänge eigentlich nur dann „freiwillig“ ab, wenn dabei Energie frei wird. Mit anderen Worten: Alle möglichen Systeme streben ständig einen möglichst energiearmen Zustand an (sieht man z.B. daran, dass Sachen runterfallen, weil dadurch ihre potentielle Energie geringer wird. Oder daran, dass geladene Teilchen sich in einem elektrischen Feld bewegen, denn so haben sie ein geringeres elektrisches Potential, als wenn sie sich gegen die Coulombkraft wehren würden).
Genau so ist es auch mit dem Tritium. Das denkt sich nämlich:
Hey, wenn ich jetzt auf der Stelle in He3 und ein Antineutrino zerfallen würde, dann würde ENERGIE freiwerden!!! Toll!! Also, warum mach ichs nicht? Schwups, schon ist es passiert.
Jetzt ist natürlich die Frage: Warum wird dabei Energie frei? Und auch darauf habe ich eine Antwort:
Die Masse von He3 ist kleiner als die von Tritium und das Antineutrino wiegt sowieso nix. Nach Einstein sind Masse und Energie äquivalent. Vor dem Zerfall war mehr Masse (Energie) da als danach. Irgendwie ist beim Zerfall also Energie freigeworden.
Hallo
Instabile Isotope haben, wie du bestimmt schon bemerkt hast, in der Regel ziemlich viele Neutronen. Deutlich nehr als Protonen. U238 z.B. hat 92 Protonen, aber 54 Neutronen mehr.
Tritium hingegen hat sogar doppelt soviele Neutronen als Protonen, dass macht den Kern instabil.
Ein stabiles Isotop kann auch durch Neutronenstrahlung „aktiviert“ werden.
In der Hoffnung keine Käse verzapft zu haben
Florian
Ergänzung
Wurde schon viel gesagt.
Stichwort: Massendefekt.
Gruß.
Das ist jetzt nicht unbedingt DAS Super-Indiz, denn:
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Alle Isotope mit hoher Ordnungszahl haben deutlich mehr Neutronen als Protonen, auch die stabilen.
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Es gibt auch noch andere solcher Indizien, die mitunter einen deutlich gewichtigeren Einfluss auf die Stabilität eines Isotops haben, als man vermuten würde: Wenn ein Kern zum Beispiel eine gerade Anzahl von Protonen und eine gerade Anzahl von Neutronen hat, dann ist er sehr stabil.
Ich habe auch nicht gesagt, dass es immer so ist.
Deine Erklärung ist da konkreter, aber auch komplizierter.
Hallo!
(das Elektron wird vom Helium direkt wieder
eingefangen, denn das hat ja schließlich 2 Kernladungen).
Das halte ich für falsch. Elektronen, die beim beta-Zerfall entstehen, haben so viel Energie, dass sie mit Leichtigkeit aus dem Atom verschwinden.
Allem anderen stimme ich zu.
Michael