Wie zerfallen atomkerne?

Gefragt von: Norman Klemm  |  Letzte Aktualisierung: 14. Mai 2021
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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 passiert wenn ein Atomkern zerfällt?

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.

Wieso zerfallen Atomkerne nicht?

Atomkerne bestehen aus positiv geladenen Protonen und elektrisch neutralen Neutronen. ... Es wirken dort zwei gegensätzliche Kräfte. Die elektromagnetische Wechselwirkung treibt den Kern auseinander, die starke Wechselwirkung hält ihn zusammen.

Können Atome zerfallen?

Man kennt stabile und instabile oder radioaktive Atomkerne. Erstere ändern sich von selbst nie, letztere dagegen können ohne äußere Einwirkung spontan zerfallen. ... Bei atomaren Explosionen werden ja künstlich radioaktive Stoffe erzeugt und in die Luft geschleudert.

Warum zerfallen Isotope?

Alle Kerne bis Wismut (Ausnahme: Technetium und Promethium) haben eine bestimmte (kanonische) Anzahl von Neutronen, bei denen sie stabil sind. Ist die Neutronenzahl im Vergleich dazu zu groß oder zu klein, dann werden Isotope instabil und zerfallen im Laufe der Zeit in stabilere Kerne.

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Warum zerfallen Nuklide?

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.

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.

Was geschieht wenn ein Atomkern als Folge eines natürlichen Zerfall Prozesses zerfällt?

Da es für Elektronen aus der Atomhülle (insbesondere aus der der K-Schale) eine gewisse Aufenthaltswahrscheinlichkeit im Kern gibt, kann ein solches Elektron mit einem Proton aus dem Kern reagieren, wodurch ein Neutron entsteht. Der Kern geht dadurch in einen stabileren Zustand über.

Welche Elemente können von selbst zerfallen?

Elemente, die von selbst zerfallen, sind radioaktiv. Welches Element vorliegt, bestimmt die Zahl der Protonen. Alle Atome mit dieser Protonenzahl gehören zum gleichen Element.

Wie kann der radioaktive Zerfall beeinflusst werden?

Mit gewöhnlichen physikalischen und chemischen Verfahren lässt sich die Radioaktivität von Stoffen nicht beeinflussen; man kann lediglich die radioaktiven Substanzen einsammeln und möglichst sicher verwahren, beispielsweise in stabilen Behältern, die in einem Tiefenendlager deponiert werden.

Warum ist der Atomkern so schwer?

Protonen und Neutronen sind etwa 2000-mal so schwer wie Elektronen. Der Atomkern bildet daher die Hauptmasse des Atoms. Die Gesamtzahl an Protonen und Neutronen bezeichnet man als Massenzahl (auch Nukleonenzahl).

Warum ist ein Kern instabil?

Atome bestehen aus einer Hülle und einem Kern. Die Hülle wird von den negativ geladenen Elektronen gebildet. ... Wenn der Kern eines Atoms jedoch zu viele Neutronen enthält, wird er instabil. Das Atom kann dann zerbrechen – es zerfällt.

Was hält den Kern zusammen?

Die Kernkraft hält die Nukleonen zusammen

Bei jedem Atom (Ausnahme: Wasserstoff) befinden sich mehrere Protonen im Kern. Nun wissen wir, dass sich Protonen aufgrund der wirkenden Coulombkraft gegenseitig abstoßen und zwar um so stärker, je geringer ihr Abstand ist.

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.

Welche Atomkerne gelten als instabil?

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. Das Atom kann dann zerbrechen - es zerfällt.

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 geschieht beim A Zerfall?

Beim Alpha-Zerfall verliert der Atomkern vier Einheiten Masse und zwei Einheiten Ladung. Das Atom wandet sich damit in ein Element um, das im Periodensystem zwei Ordungszahlen weiter vorne steht.

Warum endet eine Zerfallsreihe bei einem stabilen Isotop?

Zerfällt ein radioaktives Atom so entsteht meist ein neues radioaktives Isotop und so weiter. Dies geschieht so lange, bis am Ende der sogenannten Zerfallsreihe ein stabiles Atom entsteht. ... Weil wieder ein radioaktives Atom entstanden ist, ist es nur eine Frage der Zeit, bis dieses wieder radioaktiv zerfällt.

Was ist die Halbwertszeit?

Die Halbwertszeit (Abkürzung HWZ) ist die Zeit, in der sich ein exponentiell mit der Zeit abnehmender Wert halbiert hat.