Kern-/Teilchenphysik

Radioaktivität - Einführung

Überblick über die Strahlungsarten

  • Gibt es verschiedene Arten ionisierender Strahlung?
  • Welche Eigenschaften hat ionisierende Strahlung?
  • Warum ist ionisierende Strahlung so gefährlich?
  • Kann man sich gegen ionisierende Strahlung schützen?

Überblick über die Strahlungsarten

  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

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 Anti-Elektron-Neutrino
3) Man spricht besser nicht vom Gammazerfall sondern vom Gammaübergang.

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