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α-Zerfall

Kernphysik 1
Radioaktivität

Die unterschiedlichen auftretenden radioaktiven Strahlungsarten werden von instabilen Atomkernen emittiert.

Video: α-Zerfall

Wie bereits im Video gesehen, ist der $\alpha$-Zerfall eine Reaktion, bei der ein Kern einen Heliumkern ($^4_2He$ oder $^4_2\alpha$) absondert. Die entsprechende Reaktionsgleichung für den $\alpha$-Zerfall lautet:

$^A_ZX\rightarrow  ^{A-4}_{Z-2}Y + ^4_2\alpha$

Beispiel

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Ein Urankern (U-233) kann durch $\alpha$-Zerfall in einen Thoriumkern (Th- 229) übergehen

$^{233}_{92}U\rightarrow  ^{229}_{90}Th + ^4_2\alpha$

Merke

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Beim $\alpha$-Zerfall bildet sich ein neuer Kern, so dass seine Massenzahl $A$ um 4 und seine Kernladungszahl $Z$ um 2 kleiner ist als die des Mutterkerns.

Alpha-Zerfall: emittiertes Alpha-Teilchen
Alpha-Zerfall: emittiertes Alpha-Teilchen

Qualitative physikalische Eigenschaften der $\alpha$-Strahlung

  • Ionisationsvermögen: Hoch. Es finden also zahlreiche aufeinanderfolgende Ionisationen (von Luftmolekülen) statt.
  • Reichweite: Gering (einige cm in der Luft). Dies ergibt sich aus dem hohen Ionisationsvermögen.
  • Durchdringungsvermögen in Materie: $\alpha$-Strahlung lässt sich bereits durch ein Blatt Papier abschirmen.
  • Ablenkung in Magnetfeldern: Es gibt eine (geringe) Ablenkung in Magnetfeldern.
  • Energiespektrum: $\alpha$-Teilchen von einem Nuklid weisen die gleiche (diskrete) Energie auf.
Dieser Inhalt ist Bestandteil des Online-Kurses

Atomphysik und Kernphysik

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Diese Themen werden im Kurs behandelt:

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  • Atomspektren
    • Einleitung zu Atomspektren
    • Emissionsspektrum des Wasserstoffatoms
      • Einleitung zu Emissionsspektrum des Wasserstoffatoms
      • Balmer-Serie
    • Absorptionsspektren
    • Franck-Hertz-Versuch
  • Atommodelle
    • Einleitung zu Atommodelle
    • Bohrsches Atommodell
      • Einleitung zu Bohrsches Atommodell
      • Diskrete Bahnradien
      • Diskrete Energiezustände
      • Termschema, Spektrallinien- Wasserstoffatom
    • Moderne Atommodelle der Quantenmechanik
      • Einleitung zu Moderne Atommodelle der Quantenmechanik
      • Der eindimensionale Potentialtopf
        • Einleitung zu Der eindimensionale Potentialtopf
        • Energiezustände im Potentialtopf
        • Quantenmechanische Deutung
      • Das Orbitalmodell
  • Kernphysik 1
    • Einleitung zu Kernphysik 1
    • Streuung von α-Teilchen an Atomkernen
    • Kernphysikalische Grundlagen und Begriffe
      • Einleitung zu Kernphysikalische Grundlagen und Begriffe
      • Kernkraft
    • Radioaktivität
      • Einleitung zu Radioaktivität
      • α-Zerfall
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      • γ-Zerfall
    • Das Zerfallsgesetz
  • Kernphysik 2
    • Kernreaktionen
    • Massendefekt von Kernen
    • Anwendung: Nutzung der Kernenergie
      • Einleitung zu Anwendung: Nutzung der Kernenergie
      • Kernspaltung
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