Referat Radioaktivität - Alpha, Beta, Gamma - Strahlung

Kapitel          Radioaktivität

1        Strahlungsarten                                                                     Abb. 3

Nicht alle chem. Elemente sind stabil. Alle Elemente mit einer höheren Ordnungszahl als 80 und einige Isotope zerfallen, wobei die Atomkerne einen Teil ihrer Masse in Form von Strahlung abgeben. Man unterscheidet 3 Arten von Strahlung:

1.     Alpha - Strahlung

Sie besteht aus Heliumkernen, die aus 2 Neutronen und 2 Protonen bestehen. Daher ist die Strahlung positiv.

        Beta - Strahlung

Sie besteht aus Elektronen und ist daher negativ. Diese Elektronen entstehten dadurch, daß sich Neutronen umwandeln.

3.     Gamma - Strahlung

Sie besteht aus energiereichen masselosen Strahlungsteilchen bzw. Quanten ( Energiepakete ), wie z.B. auch beim Licht.

Entdeckt wurde die Radioaktivität 6 vom franz. Physiker Henri Becquerel und wurde vom Ehepaar Pierre und Marie Curie genauer untersucht. B. wollte herausfinden, ob bestimmte Steine, die vorher mit Licht

bestrahlt wurden, beim Nachleuchten außer sichtbarem Licht auch unsichtbare Röntgenstrahlen aussenden. Dieses sind extremkurzwellige und energiereiche elektromagnetische Strahlen, welche

elektrische und magnetische Energie mittels einer Welle transportieren. Die Röntgenstrahlen durchdringen viele Stoffe (z.B. Haut, Muskeln, Papier, usw. ) und belichten Photoplatten. Dabei arbeitete Becquerel mit uranhaltigem Gestein Dieses legte er in einer Dunkelkammer auf eine unbelichtete Photoplatte, ohne daß er wußte, daß das Gestein Strahlen aussendete. Nach der Entwicklung der Photoplatte stellte er fest, daß sie durch unbekannte Strahlung belichtet worden war. So wurde zufällig die radioaktive Strahlung entdeckt.

Radioaktive Strahlung kann man heute mit dem Geigerzähler nachweisen.

Zur Abschirmung dieser Strahlen nimmt man Stoffe, wie BleiAbb. 4 oder Beton.

2        Der radioaktive Zerfall am Beispiel des Urans                                        Abb

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Uran wandelt sich in mehreren Schritten in Blei um. Dabei werden Uranatomkerne mit je 8 Kernbausteinen 92 P , 6 N ) schließlich zu Bleiatomkernen mit nur noch 6 Kernbausteinen ( 2

P, 124 N ) umgewandelt.

In diesem Umwandlungsprozess zerfällt das Uran in Thorium,

Protactinium und Polonium und noch 0 andere Elemente. Ein Teil der radioaktiven Strahlung besteht aus Kernbausteinen. Daher ist die radioaktive Strahlung mit

Elementumwandlungen verbunden. Beim Zerfall eines radioaktiven

Elements entsteht ein neues Element.

Die Anzahl der Kernzerfälle pro Sekunde heißt Aktivität des Körpers, gemessen in der Einheit ein Becquerel 1 Bq . Eine Aktivität beträgt dann 1 Bq, wenn ein Kernzerfall pro Sekunde stattfindet.

^Abb

Der Zeitraum, in dem ein Element zur Hälfte seiner Masse zerfallen ist, nennt man Halbwertszeit. Bei einem Stück Uran-238 dauert die Halbwertszeit etwa Milliarden Jahre, bei Polonium 8 Tage und bei Frankium 1 Minuten.

3 Ionen

Wenn radioaktive Strahlung z.B. auf ein Atom trifft, das nach außen hin elektrisch neutral ist, so kann ein Elektron aus dem

Atom herausgelöst werden. Das Atom ist dann positiv geladen. Diese

Restatome, die unterschiedlich viele positive und negative

Ladungen besitzen, nennt man Ionen. Durch radioaktive Strahlung können also neutrale Atome zu Ionen umgewandelt werden ( ionisiert werden