Standardfragen + Q-Wertbestimmung

Übersicht zur Q-Bestimmung bei Kernreaktionen
Aus einem Vergleich der Energien zwischen Ruhemassen und Bindungsenergien der beteiligten Produkte geht hervor, dass die
Bindungsnergie der Hüllenelektronen ( < 0,00002MeV) bei allen Kernreaktionen keine Rolle spielen kann.
β - - Zerfall
85
36
Kr →
85
37
Rb + e
−
+ν
Krypton liegt als Atom vor. Die Reaktionsprodukte ergeben, zusammen mit dem aus dem Kern kommenden Elektron, genau ein
neutrales Rubidiumatom:
Q = [m A ( 85 Kr) - m A ( 85 Rb)] c 2
Elektroneneinfang
e
−
+
55
26
Fe→
55
25
Mn +ν
Linke Seite: Da das Elektron aus der Hülle des Eisenatoms stammt hat man hier genau die Atommasse des Eisens.
Rechte Seite: Das Reaktionsprodukt ist genau ein vollständiges Mangan-Atom (mit 25 Hüllenelktronen).
Q = [m A ( 55 Fe) - m A ( 55 Mn)] c 2
β + - Zerfall
30
15
P→
30 Si + e
14
+
+ν
Linke Seite: Phosphor liegt als vollständiges Atom vor.
Rechte Seite: Da Phosphor 15 Elektronen besaß hat Silizium jetzt eins zuviel (einwertig negatives Ion), außerdem entsteht ein
freies Positron. Im Ergebnis also ein komplettes Silizium-Atom und zwei zusätzliche Elektronen.
Q = [m A ( 30 P) - m A ( 30 Si) - 2m e ] c 2
α- Zerfall
210
Po 206
84 82
→ Pb + α
Linke Seite: Ein komplettes Poloniumatom
Rechte Seite: Blei hat jetzt zwei Elektronen zuviel. Wenn man diese dem α-Teilchen zuordnet, so erhält man ein komplettes
Blei- und ein komplettes Heliumatonm..
Q = [m A ( 210 Po) - m A ( 206 Po) - m A ( 4 He) ] c 2