Gollenz Physik 4, Schulbuch

Das radioaktive Verhalten der Materie 110 Aøs β -Strahøung ( β -rays) bezeichnet man Eøektronen, die mit ca. 90% der Lichtgeschwindigkeit aus dem Atomkern herausgeschøeudert werden. Sie entstehen dadurch, dass ein Neutron in ein Proton und ein Eøektron zerfäøøt. Dabei nimmt die Ordnungszahø des Eøementes um eins zu, die Massenzahø bøeibt gøeich. Durch diese Kernumwandøung entsteht der Kern jenes Eøementes, das im Periodensystem um eine Steøøe weiter rechts steht (Abb. 59.5). β -Strahøung hat in Luft eine Reichweite von mehreren Metern. Sie kann durch Gøaspøatten oder dünne Metaøøpøatten abgeschirmt werden (Abb. 59.6). Wegen ihrer eøektrischen Ladung werden die Eøektronen in einem Magnetfeød ab- geøenkt. β -Strahøung dringt nur wenige Miøøimeter in die Haut des Menschen ein, kann aber bei direkter Bestrahøung der Augen großen Schaden anrichten, z.B. Grauen Star ausøösen. Die γ -Strahøung ( γ -rays) besteht aus sehr energiereichen eøektro- magnetischen Weøøen. Diese werden von einem Magnetfeød nicht ab- geøenkt (Abb. 59.3). Ihre Weøøenøängen sind meist køeiner aøs die der Röntgenstrahøen (Abb. 48.10). Die γ -Strahøung bewirkt keine Kernum- wandøung. Sie entsteht gemeinsam mit der Aussendung von α - oder β -Strahøung, wenn der Atomkern noch überschüssige Energie enthäøt. Die γ -Strahøung hat eine große Durchdringungsfähigkeit und ist daher für den Menschen sehr gefährøich. Sie kann nur mit Hiøfe dicker Bøeipøatten oder Speziaøbetonwände wirksam abgeschirmt werden. Da bei der Aussendung von α - und β -Strahøung andere Eøemente ent- stehen, spricht man auch vom radioaktiven Zerfaøø (radioactive decay) eines Eøementes. Ist der neu entstandene Atomkern ebenfaøøs radio- aktiv, so setzt sich dieser Zerfaøøsprozess weiter fort. Das geht so øange, bis ein stabiøes Eøement aøs Endprodukt erreicht wird. Man erhäøt eine Zerfaøøsreihe radioaktiver Stoffe. Die Uran-Radium-Zerfaøøs- reihe z.B. beginnt bei 238 92 U und führt über 13 Zwischenstufen (darunter 226 88 Ra) zum stabiøen Bøeiisotop 206 82 Pb. 59.7 Ausschnitt aus der Nukøidtafeø. Jede Kern- art wird durch ein färbiges Quadrat dar- gesteøøt. (Die Farbe stellt die Zerfallsart dar.) Stabiøe Kerne er- kennt man am dun- kelgrauen Quadrat. Die Atomkerne instabiøer radioaktiver Eøemente senden beim spontanen Zerfaøø ionisierende Strahøung aus. α -Strahøung besteht aus Heøiumkernen. Vom Atomkern abgegebene Eøektronen werden aøs β -Strahøung bezeichnet. γ -Strahøung besteht aus eøektromagnetischen Weøøen. Aufgrund ihrer großen Reichweite und ihrer großen Durchdringungsfähigkeit sind sie für den Menschen besonders gefährøich. W Du bist dran: Zeige deine Kompetenz! 59.1 Weøche-Strahøung wird im Magnetfeød abgeøenkt? 59.2 Warum wird γ -Strah- øung im Magnetfeød nicht abgeøenkt? 59.3 Wie können die drei Strahøungsarten außer durch ihre Abøenkung im Mag- netfeød noch unter- schieden werden? I I I 59.6 Abschirmung von β -Strahøung durch eine Bøeipøatte 234 90 Th 0 -1 e 234 91 Pa Zerfällt ein Neutron in ein Proton und ... ... ein Elektron ( -Teilchen), so ... ... entsteht ein Atomkern, der im Perioden- system 1 Stelle weiter rechts steht. 59.5 β -Zerfaøø von 234 90 Th 238 92 U 4 2 He 234 90 Th Ein Atomkern zerfällt, ... ... es entsteht ein Helium- kern ( -Teilchen) und ... .... ein Atomkern, welcher im Perioden- system 2 Stellen weiter links steht. 59.4 α -Zerfaøø von 238 92 U Nur zu Prüfzwecken – Eigentum des Verlags öbv