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Ausblick

Zerfallsreihen

Es gibt vier verschiedene Zerfallsreihen, welche bei der "Geburt" der Erde vorhanden waren.

Die Neptunium-Reihe ist heute nicht mehr zu beobachten, da praktisch alles ursprünglich vorhandene natürliche Neptunium inzwischen zerfallen ist.

Der in Klammern angegebene Term beschreibt, wie sich die Massezahl der Mitglieder der Zerfallsreihe darstellen lässt. Dabei ist \(n\) eine natürliche Zahl. Zum Beispiel sind die Massezahlen der Mitglieder der Thorium-Zerfallsreihe immer als Vielfache von \(4\) darstellbar.

  • Der \(\alpha\)-Zerfall führt zu einem Kern, der im \(N\)-\(Z\)-Diagramm um zwei Plätze nach links und um zwei Plätze nach unten gegenüber der Lage des Mutterkerns verschoben ist.
  • Der \(\beta^-\)-Zerfall führt zu einem Kern, der im \(N\)-\(Z\)-Diagramm um einen Platz nach links und um einen Platz nach oben gegenüber der Lage des Mutterkerns verschoben ist.
  • \(\gamma\)-Übergänge führen zu keinem Platzwechsel im \(N\)-\(Z\)-Diagramm.

Hinweis: Ein Kern kann nicht gleichzeitig Mitglied mehrerer Zerfallsreihen sein.

Abb. 1 Ablauf der vier natürlichen Zerfallsreihen
Aufgabe

Gib eine Begründung dafür an, dass die Neptunium-Reihe heute nicht mehr in der Natur zu beobachten ist.

Lösung

Das Alter der Erde beträgt ca. 4,5 Milliarden Jahre. Die längste Halbwertszeit der Neptuniumreihe ist 2,1 Millionen Jahre. Daher ist von dieser Reihe kaum noch ein Mitglied in der Natur vorhanden.