Hinweis: Ziehe zur Beantwortung der folgenden Fragen ein Periodensystem oder eine Nuklidkarte heran.
a)
Joachim Herz Stiftung
Abb. 1 Alpha-Zerfall
Welches Element entsteht jeweils beim
α-Zerfall von \({}^{220}{\rm{Rn}}\)?
α-Zerfall von \({}^{230}{\rm{Th}}\)?
β--Zerfall von \({}^{211}{\rm{Pb}}\)?
β--Zerfall von \({}^{201}{\rm{Au}}\)?
Joachim Herz Stiftung
Abb. 2 Beta-Zerfall
b)
Warum entsteht bei einem γ-Zerfall kein neues Element?
c)
Das Isotop \({}^{238}{\rm{U}}\) ist der Ausgangskern der sogenannten Uran-Radium-Zerfallsreihe. Durch ein Folge von α- und β--Zerfällen entsteht am Ende der Zerfallsreihe das stabile \({}^{206}{\rm{Pb}}\).
Wie viele α-Zerfälle und wie viele β--Zerfälle müssen stattfinden, damit der Ausgangskern \({}^{238}{\rm{U}}\) in den stabilen Endkern \({}^{206}{\rm{Pb}}\) zerfällt? Erläutere deine Antwort.
Beim Gamma-Zerfall ändert sich die Protonenzahl im Kern nicht, daher findet keine Elementumwandlung statt. Beim Gamma-Zerfall geht ein bestimmter Kern von einem angeregten Zustand in einen weniger angeregten Zustand (meist Grundzustand) über.
c)
\[{}_{92}^{238}{\rm{U}} \to ... \to ...{}_{82}^{206}{\rm{Pb}}\]Beim Alpha-Zerfall ändert sich die Massezahl um 4 Einheiten, die Kernladungszahl um 2 Einheiten.
Beim Beta-Minus-Zerfall ändert sich die Massezahl nicht, die Kernladungszahl wird um 1 Einheit erhöht.
Die Massezahländerung von U 238 bis Pb 206 geschieht durch (238 - 206):4 =8 Alphazerfälle. Durch diese 8 Alphazerfälle würde die Kernladungszahl auf 76 vermindert (92 - 8·2 = 76).
Damit die Kernladungszahl 82 von Blei erreicht wird, müssen also 82 - 76 = 6 Beta-Minus-Zerfälle stattgefunden haben.
