KeRneneRgie in DeutschlanD

Arbeitsblatt 3:
Gamma- und
Neutronenstrahlung
Gammastrahlung
Gammastrahlung ist eine elektromagnetische Strahlung, wie
auch Radiowellen, Mikrowellen oder das sichtbare Licht. Sie ist
jedoch wesentlich energiereicher. Gammastrahlung tritt oft auf,
wenn beim Alpha- oder Betazerfall überschüssige Energie in
Form von Strahlung abgegeben werden muss. Sie ist praktisch mit
Röntgenstrahlung identisch, entsteht aber im Kern und nicht wie
die Röntgenstrahlung in der Atomhülle. Gammastrahlung wird
mit für den jeweiligen Atomkern charakteristischen Energien
abgegeben. Der Atomkern ist nach einem Alpha- oder Betazerfall
meist noch in einem angeregten Zustand. Diese Energie wird
dann in Form eines oder mehrerer Gammaquanten abgegeben.
Dadurch ändert sich zwar der Energiezustand des Kerns, nicht
jedoch dessen Massenzahl oder Kernladungszahl. Beispielsweise
kann der nach dem Betazerfall noch angeregte (metastabile - m)
Kern des Barium-137m ein Gammaquant abgeben und dadurch
ein niedrigeres Energieniveau erreichen. Gammastrahlung
ist sehr durchdringend, um sie abzuschirmen, braucht es
dicke Bleischilde von mindestens 20 cm oder Betonwände von
mindestens einem Meter Dicke.
Neutronenstrahlung
4
2 He
+
3
4 Be
12
6 C
13
6 C
Die Neutronenstrahlung spielt bei
der Nutzung der Kernenergie eine
entscheidende Rolle. Um die Kettenreaktion
in einem Atomreaktor zu starten, braucht
man freie Neutronen. Diese strahlt zum
Beispiel Beryllium ab, wenn man es mit
Alphateilchen (Heliumkernen) beschießt.
Dringt ein Alphateilchen in den Beryllium-
Kern ein, so entsteht ein instabiles
Kohlenstoff-Isotop mit 13 Kernbausteinen
(6 Protonen und 7 Neutronen). Einen
stabilen Zustand erreicht der Kern dadurch
wieder, dass er ein Neutron abstößt. Am
Ende steht Kohlenstoff-12.
n
1
0
Aufgabe
1. Erläutern Sie in Ihren eigenen Worten
die Entstehung der Gammastrahlung.
Zeitbild Wissen
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