110 Als β – -Strahlung ( β -rays) bezeichnet man Elektronen, die mit ca. 90% der Lichtgeschwindigkeit aus dem Atomkern herausgeschleudert werden. Sie entstehen dadurch, dass ein Neutron in ein Proton und ein Elektron zerfällt. Dabei nimmt die Ordnungszahl des Elementes um eins zu, die Massenzahl bleibt gleich. Durch diese Kernumwandlung entsteht der Kern jenes Elementes, das im Periodensystem um eine Stelle weiter rechts steht (Abb. 59.5). β – -Strahlung hat in Luft eine Reichweite von mehreren Metern. Sie kann durch Glasplatten oder dünne Metallplatten abgeschirmt werden (Abb. 59.6). Wegen ihrer elektrischen Ladung werden die Elektronen in einem Magnetfeld abgelenkt. β -Strahlung dringt nur wenige Millimeter in die Haut des Menschen ein, kann aber bei direkter Bestrahlung der Augen großen Schaden anrichten, z. B. Grauen Star auslösen. Die γ -Strahlung ( γ -rays) besteht aus sehr energiereichen elektromagnetischen Wellen. Diese werden von einem Magnetfeld nicht abgelenkt (Abb. 59.3). Ihre Wellenlängen sind meist kleiner als die der Röntgenstrahlung (Abb. 48.10, Seite 81). Die γ -Strahlung bewirkt keine Kernumwandlung. Sie entsteht gemeinsam mit der Aussendung von α - oder β -Strahlung, wenn der Atomkern noch überschüssige Energie enthält. Die γ -Strahlung hat eine große Durchdringungsfähigkeit und ist daher für den Menschen sehr gefährlich. Sie kann nur mit Hilfe dicker Bleiplatten oder von Spezialbetonwänden wirksam abgeschirmt werden. Da bei der Aussendung von α - und β -Strahlung andere Elemente entstehen, spricht man auch vom radioaktiven Zerfall (radioactive decay) eines Elementes. Ist der neu entstandene Atomkern ebenfalls radioaktiv, so setzt sich dieser Zerfallsprozess weiter fort. Das geht so lange, bis ein stabiles Element als Endprodukt erreicht wird. Man erhält eine Zerfallsreihe radioaktiver Stoffe. Die Uran-Radium-Zerfallsreihe z. B. beginnt bei 238U und führt über 13 Zwischenstufen (darunter 226Ra) zum stabilen Bleiisotop 206Pb. 59.5 β – -Zerfall (Beta minus Zerfall) von 234Th 90 234 90Th 0 -1e 234 91Pa Zerfällt ein Neutron in ein Proton und ... ... ein Elektron ( -Teilchen), so ... ... entsteht ein Atomkern, der im Periodensystem 1 Stelle weiter rechts steht. 59.6 Abschirmung von β – -Strahlung durch eine Bleiplatte 59.4 α -Zerfall von 238U 92 238 92U 4 2He 234 90Th Ein Atomkern zerfällt, ... ... es entsteht ein Heliumkern ( -Teilchen) und ... .... ein Atomkern, welcher im Periodensystem 2 Stellen weiter links steht. 59.1 Welche-Strahlungsart wird im Magnetfeld abgelenkt? 59.2 Warum wird γ -Strahlung im Magnetfeld nicht abgelenkt? 59.3 Wie können die drei Strahlungsarten außer durch ihre Ablenkung im Magnetfeld noch unterschieden werden? Du bist dran – zeige deine Kompetenz: 92 88 82 59.7 Ausschnitt aus der Radionuklidtafel. Jede Kernart wird durch ein färbiges Quadrat dargestellt. (Die Farben kennzeichnen die Zerfallsart.) Stabile Kerne erkennt man am dunkelgrauen Kästchen. 14 C 5730 y β – no γ 14.003242 C 12.001 9C 0.127 s β+ 10C 19.4 s β+ γ 11 C 20.4 m β + EC γ 11.011433 12 C 98.89% 12.00000 13 C 1.11% 13.0003355 14 C 2.45 s β – γ 13 Be 0.017 s β – γ B 10.811 8 B 0.774 s β+ 9 B 8 x 10– s ρ 9.01333 10 B 19.8% 10.012938 11 B 80.2% 11.009305 12 B 0.020 s β – γ 14 Be 0.016 s β – γ 12 Be 0.011 s β – 6 Be 3 x 10– s ρ, α, i 6.01973 Be 9.01218 7 Be 53.3 d EC γ 7.016930 8 Be 1 x 10– s 2α 8.005305 9 Be 100% 9.012183 10 Be 1.6 x 10 y β – no γ 11 Be 13.8 s β – γ 11 Li 0.009 s β – 5 Li 10– s ρ, α 5.0125 Li 6.941 6 Li 7.5 % 6.015123 7 Li 92.5% 7.016005 8 Li 0.85 s β – 9 Li 0.17 s β – 14 C 100% 4.002603 3 He 0.00013% 3.016029 5 He 2 x 10– s n, α 5.0122 6 He 0.802 s β – no γ 8 He 0.122 s β – γ Die Atomkerne instabiler radioaktiver Elemente senden beim spontanen Zerfall ionisierende Strahlung aus. α -Strahlung besteht aus Heliumkernen. Vom Atomkern abgegebene Elektronen werden als β – -Strahlung bezeichnet. γ -Strahlung besteht aus elektromagnetischen Wellen. Aufgrund ihrer großen Reichweite und ihrer großen Durchdringungsfähigkeit sind sie für den Menschen besonders gefährlich. Nur zu Prüfzwecken – Eigentum des Verlags öbv
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