Radioaktivität

Einführung

• Radioaktivität beeinflusst viele Lebensbereiche: Luft, Erde, Kernkraftwerke, medizinische Behandlungen, Lebensmittel.
• Definition: Eigenschaft von Atomkernen, sich in andere Atomkerne umzuwandeln.

Aufbau eines Atoms

• Borsches Atommodell:
  • Atomkern besteht aus Protonen und Neutronen.
  • Elektronen bewegen sich auf festen Bahnen um den Kern.
• Symbolschreibweise:
  • Ordnungszahl (unten): Anzahl der Protonen, bestimmt die Position im Periodensystem.
  • Massenzahl (oben): Anzahl der Kernteilchen (Protonen + Neutronen), auch Nukleonenzahl genannt.

Arten des Zerfalls

Alpha-Zerfall

• Ein Helium-Atomkern (Alpha-Teilchen) wird aus dem Atomkern geschossen.
• Beispiel: Actinium-Isotop mit einer Massenzahl von 226 wird zu Franzium mit einer Ordnungszahl von 87 und Massenzahl 222.

Beta-Zerfall

• Beta-Minus-Zerfall:
  • Neutron wandelt sich in Proton um, gibt ein Elektron (Beta-Teilchen) ab.
  • Beispiel: Actinium wird zu Thorium (Ordnungszahl 90).
• Beta-Plus-Zerfall:
  • Proton wandelt sich in Neutron um, gibt Positron (positiv geladen) ab.
  • Beispiel: Actinium wird zu Radium.

Gammastrahlung

• Kein Kernzerfall, sondern Aussendung energiereicher elektromagnetischer Strahlung.
• Tritt auf, wenn der Kern nach einem Alpha- oder Beta-Zerfall zu viel Energie hat.
• Es entsteht kein neues Element.

Eigenschaften der Strahlungen

• Alpha-Strahlung:
  • Langsam, kurze Reichweite, abschirmbar durch Papier.
• Beta-Strahlung:
  • Schneller, Reichweite von mehreren Metern, abschirmbar durch Metalle.
• Gamma-Strahlung:
  • Am schnellsten, sehr hohe Reichweite, schwer abschirmbar (dicke Bleischicht erforderlich).

Zusammenfassung

• Radioaktivität: Umwandlung eines Atomkerns durch Alpha- oder Beta-Zerfall, zusätzlich kann Gammastrahlung auftreten.
• Unterschiedliche Zerfallsarten führen zu unterschiedlichen Strahlungseigenschaften.

Empfehlung

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