Warum zerfallen radioaktive kerne?
Gefragt von: Ingolf Lechner | Letzte Aktualisierung: 21. August 2021sternezahl: 4.5/5 (15 sternebewertungen)
Radioaktive Nuklide wandeln sich völlig spontan unter Aussendung radioaktiver Strahlung in neue Kerne um. Diese Form der Kernumwandlung wird als Spontanzerfall bezeichnet. Die entstehenden Folgekerne sind häufig wieder radioaktiv, sodass in der Natur ganze Zerfallsreihen existieren.
Warum kommt der radioaktive Zerfall fast nur bei schweren Kernen vor?
Bei schweren Atomkernen kommt es häufig vor, dass der beim radioaktiven Zerfall entstehende Tochterkern erneut zerfällt, der dabei entstehende Kern wieder und so weiter, bis nach etlichen Zerfallsprozessen schließlich ein stabiler Atomkern als Endprodukt entsteht. Man spricht in diesem Fall von einer Zerfallsreihe.
Was passiert beim Zerfall von Atomkernen?
Unter Radioaktivität (von lat. radius, Strahl) oder radioaktivem Zerfall oder Kernzerfall versteht man die Eigenschaft instabiler Atomkerne, sich spontan unter Energieabgabe umzuwandeln. Die freiwerdende Energie wird in Form ionisierender Strahlung, nämlich energiereicher Teilchen und/oder Gammastrahlung, abgegeben.
Welche Kerne sind radioaktiv?
Ursache für die radioaktive Strahlung sind Vorgänge im Atomkern. Sehr große Atomkerne (z.B. alle Isotope der Elemente ab Polonium) sind instabil. Sie unterliegen einem radioaktiven Zerfall. Dabei wandeln sich zum einen die Atomkerne unter Aussendung eines Helium-Kernes (α-Strahlung) in einen leichteren Kern um.
Warum zerfallen Elemente?
Da bei der Entstehung radioaktiver Strahlung Atomkerne in neue Kerne umgewandelt werden, die ursprünglichen Kerne also „zerfallen“, spricht man von radioaktivem Zerfall. Je nach Strahlungsart unterscheidet man zwischen den verschiedenen Zerfallsarten α-Zerfall, β-Zerfall und γ-Zerfall.
Was ist Radioaktivität?
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Wann zerfallen Atome?
Bei zu vielen Protonen wird die abstoßende Wirkung ihrer positiven elektrischen Ladung zu groß und die Kerne zerfallen. Hierbei wird durch die Schwache Kraft das überschüssige Proton in ein Neutron verwandelt, wobei noch ein Positron und ein Neutrino entstehen und emittiert werden.
Welche Elemente zerfallen?
Die drei natürlichen Zerfallsreihen
Praktisch und historisch wichtig sind die Zerfallsreihen der drei primordialen Radionuklide Uran-238, Uran-235 und Thorium-232, auch Natürlich radioaktive Familien genannt. Sie entstehen durch Alpha- und Beta-Zerfälle, die mehr oder weniger regelmäßig abwechselnd aufeinander folgen.
Was ist radioaktiv?
Radioaktivität (von französisch radioactivité; zu lateinisch radiare „strahlen“ und activus „tätig“, „wirksam“; zusammengesetzt also „Strahlungstätigkeit“) ist die Eigenschaft instabiler Atomkerne, spontan ionisierende Strahlung auszusenden.
Warum ist ein Kern instabil?
Atome bestehen aus einer Hülle und einem Kern. ... Daneben enthält der Kern des Kohlenstoff-Atoms aber auch noch ungeladene Teilchen, die Neutronen. Wenn der Kern eines Atoms jedoch zu viele Neutronen enthält, wird er instabil. Das Atom kann dann zerbrechen – es zerfällt.
Welches Element strahlt am meisten?
Radioaktive Strahlung etwa wird ausgesendet, wenn Atomkerne von selbst in andere Kerne zerfallen. Solche strahlenden Kerne, auch Radionuklide genannt, findet man in der Umwelt überall: Am meisten verbreitet ist das in verschiedenen Gesteinen eingebundene Uran-238.
Was passiert beim Zerfall von Isotopen?
Beim radioaktiven Zerfall wandeln sich Kerne, die außerhalb der Zone stabiler Nuklide liegen, freiwillig bzw. spontan durch Aussenden einer radioaktiven Strahlung in einen stabileren Kern mit niedrigerem Energieinhalt um.
Was passiert wenn U 238 zerfällt?
Die beim Zerfall der sehr langlebigen natürlichen Radionuklide U-238 (Halbwertszeit 4,5 Mrd. ... Vom U-238 geht die Uran-Radium-Zerfallsreihe aus, die über 18 Zwischenstufen beim stabilen Blei-206 endet. Uran-235 steht am Anfang der Uran-Actinium-Zerfallsreihe, die über 15 Radionuklide zum Blei-207 führt.
Was passiert bei einem Beta+ Zerfall?
Beim Beta-Plus-Zerfall wandelt sich im Mutterkern X ein Proton in ein Neutron um. Gleichzeitig wird ein β+-Teilchen (Positron) und ein Elektron-Neutrino νe emittiert. Die Ordnungszahl des Tochterkerns Y ist um 1 kleiner als die des Mutterkerns, die Massenzahl bleibt gleich.
Warum gibt es nicht mehr als 4 Zerfallsreihen?
Da es sich um eine 4n-Reihe (s.o.) handelt, sind die Massenzahlen aller Nuklide durch 4 teilbar. In einer Zeile stehen jeweils Nuklide gleicher Kernladungszahl, die Nuklide einer Spalte besitzen die gleiche Anzahl von Neutronen. In der Thorium-Zerfallsreihe treten ausschließlich α- und β–-Zerfälle auf.
Warum ist der Atomkern so schwer?
Die starke Wechselwirkung wirkt anziehend zwischen den Quarks. Ihre Wirkung reicht jedoch geringfügig darüber hinaus, sodass auch Kernteilchen sich untereinander noch anziehen. Die innere Struktur der Kernteilchen führt zu einem komplizierten Kräfteverhältnis im Atomkern.
Was ist ein schwerer Atomkern?
Sogenannte schwere Atomkerne gehören also zu auch umgangssprachlich/technisch schweren Elementen. Neutronen besitzen keine elektrische Ladung. Protonen sind jedoch positiv geladen. Infolgedessen ist der Atomkern elektrisch positiv geladen und kann über die Coulombkraft negativ geladene Elektronen an sich binden.
Wie lässt sich erkennen ob ein Atomkern instabil oder instabil ist?
Atome sind daher insgesamt gesehen elektrisch neutral. Ein Kohlenstoff-Atom etwa besteht aus sechs Elektronen und sechs Protonen. Daneben enthält der Kern des Kohlenstoff-Atoms aber auch noch ungeladene Teilchen, die Neutronen. Wenn der Kern eines Atoms jedoch zu viele Neutronen enthält, wird er instabil.
Wann werden Atomkerne instabil?
Wenn der Kern eines Atoms zu viele Neutronen enthält, wird er instabil. Das Atom kann dann zerbrechen – es zerfällt.
Warum gibt es manchmal mehr Neutronen als Protonen im Kern?
Zusätzliche Neutronen erhöhen den Anteil besonders energiereicher Protonen im Kern. Überraschender Effekt: Physiker haben eine fundamentale Eigenheit von Protonen in Atomkernen enträtselt. Demnach haben diese Kernteilchen eine umso größere Bewegungsenergie, je mehr überzählige Neutronen der Atomkern enthält.
Was versteht man unter Radioaktivität leicht erklärt?
Radioaktivität ist eine Eigenschaft von einem Stoff. Dabei entstehen Strahlen, die man weder hört, noch sieht oder spürt. Normalerweise ist ein Atom stabil, es bleibt so, wie es ist. ... Betastrahlung besteht aus Elektronen, und Gammastrahlung ist eine elektromagnetische Strahlung, die energiereichste.
Wie gefährlich sind radioaktive Strahlen?
Radioaktive Strahlen sind von einer gewissen Stärke an gesundheitsschädlich, bei hohen Dosen führen sie zwangsläufig zum Tod. Denn Radioaktivität kann Körperzellen zerstören. Bereits niedrig dosierte Strahlen können das Erbgut verändern und damit langfristig Krebs auslösen.
Was ist Radioaktivität Physik leicht erklärt?
Radioaktivität ist die Erscheinung bei einer Reihe von Nukliden, sich von selbst, ohne äußere Einwirkung, umzuwandeln und dabei eine charakteristische Strahlung abzugeben. Diese Strahlung wird als radioaktive Strahlung bezeichnet und kann Alphastrahlung, Betastrahlung oder Gammastrahlung sein.
Welches Element zerfällt am schnellsten?
Superschwer und schnell zerfallen: Element 117 bestätigt
Elemente mit mehr als 104 Protonen im Kern gelten als superschwer und zerfallen schnell radioaktiv.
Welches Element zerfällt nicht?
Hier kommen die Neutronen ins Spiel. ... Doch schwerere Elemente benötigen mit steigender Protonenzahl immer mehr Neutronen im Kern, um nicht zu zerfallen. Blei, das schwerste nicht radioaktive Element im Periodensystem, hat in seinem schwersten stabilen Isotop neben 82 Protonen immerhin schon 126 Neutronen im Kern.
In welche Elemente zerfällt Uran?
Uran-238 verwandelt sich beispielsweise in das Element Thorium, dieses über mehrere Zwischenstoffe in Radium, das wiederum zum Edelgas Radon zerfällt, bis nach weiteren Umwandlungen eine Form von Blei entsteht, die sich nicht weiter umwandelt.