Grundlagen der Kernphysik

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5. Radioaktive Strahlung Radioaktive Strahlung ist die räumliche Ausbreitung von Energie in Form von abgestrahlten (emittierten) Teilchen oder in Form von elektromagnatischer Strahlung (γ-Strahlung). Beim Durchgang durch Stoffe gibt die radioaktive Strahlung Energie an diese Stoffe ab, diese werden ionisiert, die radioaktive Strahlung wird dabei geschwächt. 5.1. Arten der radioaktiven Strahlung Strahlungsart Alphastrahlung Betastrahlung Positronstrahlung Gammastrahlung Symbol α oder 4 β - oder β + oder γ Teilchen Heliumkerne, zweifach positiv geladen Elektronen Positronen keine Teilchen, elektromagnetische Strahlung Ablenkung Ablenkung durch magnetische und elektrische Felder nicht ablenkbar Durchdringungsvermögen Ionisierungsvermögen 2 He 0 −1 e 0 1 e Das Durchdringungsvermögen nimmt zu. Das Ionisierungsvermögen nimmt zu. 5.2. Nachweis der radioaktiven Strahlung Der Nachweis der radioaktiven Strahlung gelingt durch Ausnutzung des physikalischen Vorgangs der Ionisation (siehe Elektrizitätslehre). Durch die Energiezufuhr der radioaktiven Strahlung können aus den elektrisch neutralen Teilchen (Moleküle eines Gasgemisches) Ionen und Elektronen gebildet werden. Diese elektrisch geladenen Teilchen sind im Gas frei beweglich. Erzeugt man mit einer sehr hohen Gleichspannung ein elektrisches Feld, werden diese geladenen Teilchen beschleunigt. Sie stoßen mit weitere Gasteilchen zusammen und ionisieren diese. Sie lösen eine Elektronenlawine aus, die sich in einem Messgerät (Geiger-Müller-Zählrohr) elektrisch auswerten lässt. 5.3. Radioaktive Isotope Radioaktive Isotope sind Atome mit instabilen Atomkernen, die unter Aussendung (Emission) von radioaktiver Strahlung sehr schnell oder auch sehr langsam (siehe Halbwertszeit) in Isotope mit stabilen Atomkernen zerfallen.
5.4. Halbwertzeit Halbwertszeit ist die Zeit, in der die Hälfte der jeweils (noch) vorhanden Atome zerfällt. Beispiel: Halbwertszeit beträgt 10 Jahre vorhandene Anzahl der Atome des ursprünglichen Isotops 1. Ablauf der Halbwertszeit nach 10 Jahren 50,000 % 2. Ablauf der Halbwertszeit nach 20 Jahren 25,000 % 3. Ablauf der Halbwertszeit nach 30 Jahren 12,500 % 4. Ablauf der Halbwertszeit nach 40 Jahren 6,250 % 5. Ablauf der Halbwertszeit nach 50 Jahren 3,125 % 6. Ablauf der Halbwertszeit nach 60 Jahren 1,563 % 7. Ablauf der Halbwertszeit nach 70 Jahren 0,781 % 8. Ablauf der Halbwertszeit nach 80 Jahren 0,391 % 9. Ablauf der Halbwertszeit nach 90 Jahren 0,195 % 10. Ablauf der Halbwertszeit nach 100 Jahren 0,098 % Halbwertszeiten können sehr langfristig oder auch sehr kurzfristig sein. Beispiele: Uran-238 4 510 000 000 Jahre Uran-235 684 000 000 Jahre Uran-234 252 000 Jahre Polonium-209 103 Jahre Polonium-210 138,40 Tage Polonium-204 3,8 Stunden Polonium-203 42 Minuten Polonium-218 3,05 Minuten Polonium-216 0,158 Sekunden Polonium-215 0,001 83 Sekunden Polonium-214 0,000 164 Sekunden Polonium-212 0,000 000 304 Sekunden
Seite 1 und 2: Ausgabe 2008-05 Grundlagen der Kern
Seite 3: 4. Veränderungen von Atomkernen Ve
Seite 7 und 8: 7. Kernspaltung, Energiefreisetzung
Seite 9 und 10: 9. Die gesteuerte Kettenreaktion, K
Seite 11: 11. Elementarteilchen Die bisher be

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