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Copy of Radioaktivität

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by

Tobias Bergemann

on 8 March 2015

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Transcript of Copy of Radioaktivität

RADIOAKTIVITÄT
Gliederung
1. Allgemeines zur Radioaktivität
2. Arten
2.1 αAlphastrahlung
2.2 βBetastrahlung
2.3 γGammastrahlung
3. Zerfallsreihen
4. Magnetische Ablenkbarkeit der Strahlungsteilchen
5. Radioaktive Strahlung in unserer Umgebung
6. Nachweis von radioaktiver Strahlung
2.1 Alpha-Strahlung
Definition
Alphastrahlung: eine Art von ionisierender Strahlung, die bei einem radioaktiven Zerfall (Alphazerfall) auftritt.


Alphazerfall
ein Alphateilchen= ein Heliumkern
Reichweite beträgt nur wenige cm
Ablauf
Heliumkerne herausgelöst und "abgestrahlt"
Massenzahl
A
nimmt um 4 Einheiten ab
Ordnungszahl
Z
verringert sich um 2 Einheiten
2.2 Betastrahlung
Definition
Betastrahlung: eine ionisierende Strahlungsart, die bei einem radioaktiven Zerfall (Betazerfall) auftritt.
-
+
Zerfall
Zerfall
Betazerfall
Beta
-
Zerfall
Beta
+
Zerfall
Nuklide mit Neutronenüberschuss
Nuklide mit Protonenüberschuss
Ablauf
Ablauf
ein Neutron wird in ein Proton umgewandelt
ein Elektron und ein Elektron-Antineutrino werden ausgesendet →→ verlassen den Atomkern
Massenzahl
A
bleibt unverändert
Kernladungszahl
Z
erhöht sich um 1
ein Proton wird in ein Neutron umgewandelt
ein Positron und ein Neutrino werden ausgesendet
Massenzahl
A
bleibt unverändert
Kernladungszahl
Z
verringert sich um 1
Vorgänger im Periodensystem
Nachfolger im Periodensystem
2.3 Gammastrahlung
Definition
Gammastrahlung
: eine besonders durchdringende elektromagnetische Strahlung, welche beim Zerfall der Atomkerne vieler natürlich vorkommender oder künstlich erzeugter radioaktiver Nuklide entsteht

Gammazerfall
Ablauf
Atomkern befindet sich in angeregtem Zustand (besitzt viel Energie)
Energie wird bei Umwandlung in Grundzustand in Form von Gammastrahlung abgegeben
Betazerfall
höhere Reichtweite als Alpha-Strahlung (ca. 10 cm)
höhere Durchdringbarkeit schwerer einzudämmen
Elektron = einfach negativ geladen
1. Allgemeines zur Radioaktivität
Definition: Eigenschaft instabiler Atomkerne, sich spontan in andere Atomkerne umzuwandeln und dabei ionisierende Strahlung auszusenden
fanden
1898
noch zwei weitere Elemente (Radium u. Polonium)
prägten erstmals die Bezeichnung der Radioaktivität
Pierre und Marie Curie
Henri Becquerel (1852-1908)
entdeckte
1896
Radioaktivität bei dem Versuch die gerade erfundene Röntgenstrahlung als Fluoreszenzstrahlung erklären zu wollen
1903
erhielten alle drei für ihre Verdienste um die Entdeckung und Erforschung der Radioaktivität den Nobelpreis für Physik
2. Arten der radioaktiven Strahlung
Gammastrahlung
höchste Reichweite alle Strahlungsarten
Durchdringbarkeit noch mal höher
keine Teilchenstrahlung wie bei Alpha- bzw. Beta-Strahlung, sondern elektromagn. Wellenstrahlung
Der "Photoeffekt"
Elektron löst sich aus Atomhülle heraus
Gammastrahlung verliert ganze Energie

Der "Comptoneneffekt"
Gammastrahlen verlieren Energie beim Durchdringen von Materie, zwei versch. Effekte:
3. Zerfallsreihe
Abfolge der nacheinander entstehenden Produkte eines Zerfalls
Tochternuklid --> Enkelnuklid --> Urenkelnuklid usw.
4. Magnetische Ablenkbarkeit
Alpha-Teilchen (Heliumkern) schwerer abzulenken als Beta-Teilchen (Elektron)
Heliumkern hat achttausend mal größere Masse
= Massenträgheit
Gamma-Teilchen gar nicht magn. ablenkbar
5. Radioaktive Strahlung in unserer Umgebung
jeden Tag Belastung durch radioaktive Strahlen (Dosis jedoch sehr gering)
nicht gesundheitlich bedenklich
z.B. durch Atmen (Radon), Erde und Nahrung
Hintergrundstrahlung hängt von geographischer Lage ab
Elektron löst sich aus Atomhülle heraus
verliert nur ein Teil der Energie
Rest der Gamma-strahlung wird gestreut
6. Nachweis radioaktiver Strahlung
Nebelkammer-Versuch von Charles Wilson
Geiger-Müller-Zähler von Hans Geiger und Walther Müller
Quellen
http://www.radioaktivestrahlung.de/
http://de.wikipedia.org/wiki/Radioaktivit%C3%A4t
http://www.physik-im-unterricht.de/PH9-Radioaktivitat-Alpha-Beta-Gamma.pdf
http://de.wikipedia.org/wiki/Zerfallsreihe
http://www.google.de/imgres?imgurl=http%3A
http://static.cosmiq.de/data/de/989/b0/989b0a9699f79248d9389d4c308a1fab_1_orig.jpg
http://www.zw-jena.de/kkimages/gammaentstehung.jpg
http://blog.mineralium.com/wp-content/uploads/2007/06/ionisierende-strahlung.jpg
http://www.meinherzdeinherz.info/Images/Gammastrahlung.jpg
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