Radioaktive Strahlung

Alpha-, Beta- & Gammastrahlung

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Eine Präsentation von Melissa, Tamara & Christopher

Gliederung des Vortrags

• Radioaktivität allgemein• Isotope• Massezahl• Aufbau eines Atoms - Zerfall und die entstehende Strahlung - Zerfall und die entstehende Strahlung - Zerfall und die entstehende Strahlung

Radioaktivität

• Ist die Eigenschaft instabiler Atomkerne sich unter Energieabgabe umzuwandeln

• Die freiwerdende Energie wird in Form von ionisierender Strahlung und/oder Gammastrahlung abgegeben

• Diese „radioaktive Strahlung“ wird bei 3 verschiedenen Zerfällen frei gegeben:

-Zerfall -Zerfall

-Zerfall

Isotope

• Frederick Soddy

• Gleiche Ordnungszahl, unterschiedliche Massezahl

• stabile Isotope und radioaktive, sog. instabile Isotope

• Gegenteil zum Isotop sind Isobare, mit gleichen Masse-, aber unterschiedlichen Protonenzahlen

Masse- / Nukleonenzahl

• Nukleonenzahl ist die Gesamtzahl aller Kernteilchen

• Ist proportional zur Masse des Kerns

• Gesamtmasse des Kerns < Massezahl Massendefekt

Aufbau eines Atoms

• Der Kern eines Atoms besteht aus Protonen und Neutronen, welche man auch als Nukleonen bezeichnet

• Elektronen haben im Verhältnis zum Kern eine sehr geringe Masse

• Die Elektronen „fliegen“ um den Kern herum

• Zwischen Kern und Elektronen ist „nichts“

- Zerfall• Atom verliert 4 Einheiten an Masse und 2 Einheiten

Ladung

• Es entsteht -Strahlung, die wie die Atomkerne des Heliums, aus zwei Protonen und zwei Neutronen besteht

• Beispiel: 238U 234Th + He++ + -Strahlung

- StrahlungEntstehungsort Folgen für die

ElementeNachweis Eigenschaften

• entsteht beim -Zerfall

• Verlust von 4 Masseeinheiten (Protonen)

• Verlust von 2 Ladungseinheiten (Neutronen)

• Geiger-Müller-Zähler

• Alpha-Teilchen bestehen aus 2 Protonen und 2 Neutronen, wie der Atomkern des Heliums

• Ist die schwerste der drei Strahlungsarten

• Ist positiv geladen

• wird durch wenige Zentimeter Luft, ein Blatt Papier oder die Haut des Menschen bereits absorbiert

- Zerfall• Wird durch schwache Kernkraft verursacht• Beim Zerfall wird ein Proton in ein Neutron

umgewandelt (Beim + Zerfall umgekehrt)• Ein „schnelles“ Elektron, welches beim Zerfall

erzeugt wird, verlässt den Kern• Ein beinahe unmessbares Anti-Neutrino

verlässt zusammen mit dem Elektron den Kern • Die Nukleonenzahl des Kerns ändert sich dabei

nicht, seine Ordnungszahl erhöht sich um eins• Beispiel: 231

90Th --> 23191Pa + e- + -Strahlung

- StrahlungEntstehungsort Folgen für die

ElementeNachweis Eigenschaften

• Entsteht durch den Kern-Zerfall von Atomkernen

(Beta-Zerfall)

• Ein Neutron wandelt sich in ein Proton Ordnungszahl bzw. Protonenzahl erhöht sich um eins

• Nukleonenzahl bleibt gleich

• Geiger-Müller-Zähler

• Besteht aus negativen Elektronen (Negatronen)

• abzuschirmen durch eine dünne Metallwand oder einige Meter Luft, dennoch schwerer als Alpha-Strahlung

- Zerfall - Zerfall ist möglich, wenn der Atomkern, nach z.B. einem - oder -

Zerfall, in einem energetisch angeregten Zustand vorliegt

• Beim Übergang in energetisch niedrigen Zustand sendet Atomkern hochfrequente elektrische Strahlung aus, sogenannte -Strahlung

• Emission von -Strahlung ändert Protonen- und Neutronenzahl des Kerns nicht

Begriff „Zerfall“ hier irreführend

- Strahlung ( Röntgenstrahlung)

Entstehungsort Folgen für die Elemente

Nachweis Eigenschaften

• entsteht bei dem -Zerfall, bzw. dem Übergang von energetisch angeregt in einen energetisch niedrigeren Zustand

oder

• entsteht, wenn - oder -Teilchen auf einen Atomkern treffen

-Strahlung mit kontinuierlichem Spektrum

• Atomkern sendet beim Zerfall

-Strahlung aus

• Es erfolgt ein Übergang zwischen zwei Kernisomerien

• Neutronen- und Protonenanzahl bleiben gleich

• Geiger-Müller-Zählrohr

• ionisierende Strahlung

• elektrisch neutral

• elektromagnetische Strahlung, ähnlich der des Lichts, aber viel energiereicher

• Wellenlängen der -Strahlung radioaktiver Isotope sind charakteristisch

• Abschirmung durch meterdicke Beton- oder Bleiplatte

• keine bestimmte Reichweite

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Es wird Zeit für...