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Radioaktive Strahlung
Alpha-, Beta- & Gammastrahlung
�
Eine Präsentation von Melissa, Tamara & Christopher
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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
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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
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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
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Masse- / Nukleonenzahl
• Nukleonenzahl ist die Gesamtzahl aller Kernteilchen
• Ist proportional zur Masse des Kerns
• Gesamtmasse des Kerns < Massezahl Massendefekt
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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“
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- 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
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- 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
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- 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
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- 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
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- 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
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- 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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Fragen? Unklarheiten?
Es wird Zeit für...