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Grundwissen

Überblick über die Strahlungsarten

Das Wichtigste auf einen Blick

  • Die drei Strahlungsarten unterscheiden sich in vielfältigen Eigenschaften
  • Aber jede der Strahlungsarten kann für den Menschen gefährlich sein
Aufgaben Aufgaben
  α-Strahlung β--Strahlung γ-Strahlung
Identität Heliumkerne Elektronen elektromagnetische Strahlung
Geschwindigkeit ca. 10% von c ca. 90% von c Lichtgeschwindigkeit c
Ladung +2e -e ---
Ablenkbarkeit im
Magnetfeld
nur schwer ablenkbar
(relativ kleine spez. Ladung)
leicht ablenkbar
(relativ hohe spez. Ladung)
nicht ablenkbar
Spezifisches
Ionisationvermögen 1)
sehr hoch mittel gering
Reichweite in Luft einige Zentimeter einige Meter sehr weit
Abschirmung
möglich durch:
Papier einige Millimeter dickes Aluminium Blei
Energiespektrum

diskret

kontinuierlich

diskret

Vorgang im Kern Zwei Neutronen und zwei Protonen bilden ein α-Teilchen, das emittiert wird Ein Kernneutron wandelt sich in ein Kernproton und ein Elektron das emittiert wird. 2) Kern geht von angeregtem Zustand in einen niederenergetischen Zustand über
Beispiel für Zerfallsgleichung \[{}_{88}^{224}{\rm{Ra}} \to {}_{86}^{220}{\rm{Rn}} + {}_2^4{\rm{He}}\]
\[{}_{82}^{214}{\rm{Pb}} \to {}_{83}^{214}{\rm{Bi}} + {}_{ - 1}^0{\rm{e}} + {}_0^0 \bar {\rm{\nu_e}} \]
\[_{84}^{218}{\rm{P}}{{\rm{o}}^*} \to _{84}^{218}{\rm{Po}} + _0^0{\rm{\gamma }}\;{\;^{3)}}\]

1) Gibt an, wie viel Elektron-Ion-Paare pro Längeneinheit gebildet werden. Das spezifischen Ionisationsvermögen von α-Strahlung, β-Strahlung und γ-Strahlung verhält sich ungefähr wie 104 : 102 : 1.
2) Dabei entsteht noch ein Elektron-Antineutrino.
3) Man spricht besser nicht vom Gammazerfall sondern vom Gammaübergang.

Experimentelle Unterscheidung der Strahlenarten

Die beim Zerfall eines Radionuklides entstehende Strahlungsart kann experimentell recht einfach über das Verhalten der Strahlung im homogenen Magnetfeld oder über die Untersuchung der Durchdringung verschiedener Abschirmungen bestimmt werden (siehe Abb. 1).

Joachim Herz Stiftung
Abb. 1 Unterscheidung der Strahlungsarten im Magnetfeld und durch Abschirmung