Es gibt viele Arten des radioaktiven Zerfalls. Kernzerfall (radioaktiver Zerfall) tritt auf, wenn ein instabiles Atom durch Emission ionisierender Strahlung Energie verliert. Zerfallsarten
Der Kernzerfall (radioaktiver Zerfall) tritt auf, wenn ein instabiles Atom durch Emission ionisierender Strahlung Energie verliert . Radioaktiver Zerfall ist ein zufälliger Vorgang auf der Ebene einzelner Atome, da nach der Quantentheorie nicht vorhergesagt werden kann, wann ein bestimmtes Atom zerfallen wird. Während des radioaktiven Zerfalls zersetzt sich ein instabiler Kern spontan und zufällig in einen anderen Kern (oder einen anderen Energiezustand – Gammazerfall) und gibt Strahlung in Form von Atomteilen oder energiereichen Strahlen ab. Dieser Abfall erfolgt mit einer konstanten, vorhersagbaren Rate, die als Halbwertszeit bezeichnet wird. Ein stabiler Kern unterliegt keinem solchen Zerfall und ist daher nicht radioaktiv.
Es gibt drei grundlegende Arten des radioaktiven Zerfalls:
- Alpha-Zerfall . Der Alpha-Zerfall repräsentiert den Zerfall eines Elternkerns zu einer Tochter durch die Emission des Kerns eines Heliumatoms. Alpha-Teilchen bestehen aus zwei Protonen und zwei Neutronen , die zu einem Teilchen verbunden sind, das mit einem Heliumkern identisch ist. Aufgrund seiner sehr großen Masse (mehr als das 7000-fache der Masse des Beta-Partikels) und seiner Ladung ionisiert es das Material schwer und hat eine sehr kurze Reichweite .
- Beta-Zerfall . Beta – Zerfall oder β Zerfall stellt die Desintegration eines Mutterkerns mit einer Tochter durch die Emission des Betateilchen. Beta-Teilchen sind energiereiche, schnelle Elektronen oder Positronen, die von bestimmten Arten radioaktiver Kerne wie Kalium-40 emittiert werden. Die Beta-Partikel haben einen größeren Durchdringungsbereich als Alpha-Partikel, sind aber immer noch viel kleiner als Gammastrahlen. Die emittierten Beta-Partikel sind eine Form ionisierender Strahlung, die auch als Beta-Strahlung bezeichnet wird. Die Produktion von Beta-Partikeln wird als Beta-Zerfall bezeichnet.
- Gamma-Zerfall . Der Gamma-Zerfall oder der γ-Zerfall repräsentiert den Zerfall eines Elternkerns zu einer Tochter durch die Emission von Gammastrahlen (hochenergetische Photonen). Gammastrahlen sind elektromagnetische Strahlung (energiereiche Photonen) mit sehr hoher Frequenz und hoher Energie. Sie entstehen durch den Zerfall von Kernen beim Übergang von einem Zustand hoher Energie in einen Zustand niedrigerer Energie, der als Gamma-Zerfall bezeichnet wird. Die meisten Kernreaktionen gehen mit einer Gamma-Emission einher.
Zusätzliche wichtige Zerfallsarten:
- Elektroneneinfang . Das Einfangen von Elektronen ist ein Prozess, bei dem ein Elternkern eines seiner Orbitalelektronen einfängt und ein Neutrino emittiert. Das Einfangen von Elektronen , auch als inverser Beta-Zerfall bekannt, wird manchmal als eine Art Beta-Zerfall bezeichnet , da der grundlegende Kernprozess, der durch die schwache Wechselwirkung vermittelt wird, der gleiche ist.
- Innere Konversion. Innere Konversion ist ein elektromagnetischer Prozess, bei dem ein angeregter Kernzustand durch direkte Emission eines seiner Atomelektronen zerfällt . Die innere Konversion konkurriert mit der Gamma-Emission, aber in diesem Fall führen die elektromagnetischen Multipolfelder des Kerns nicht zur Emission eines Gammastrahls, sondern die Felder interagieren direkt mit Atomelektronen. Im Gegensatz zum Beta-Zerfall , der von einer schwachen Kraft bestimmt wird , wird das Elektron vom radioaktiven Atom emittiert, nicht aber vom Kern.
- Neutronenemission. Die Neutronenemission ist eine Art radioaktiver Zerfall von Kernen, die überschüssige Neutronen (insbesondere Spaltprodukte) enthalten, bei denen ein Neutron einfach aus dem Kern ausgestoßen wird. Diese Art von Strahlung spielt eine Schlüsselrolle bei der Steuerung von Kernreaktoren , da diese Neutronen verzögerte Neutronen sind .
- Protonenemission. Die Protonenemission ist eine seltene Art des radioaktiven Zerfalls von Kernen, die überschüssige Protonen enthalten , bei denen ein Proton einfach aus dem Kern ausgestoßen wird .
- Spontane Spaltung . Die spontane Spaltung (SF) ist eine Form des radioaktiven Zerfalls, die nur in sehr schweren chemischen Elementen vorkommt.
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Notation von Kernreaktionen – radioaktive Zerfälle
Quelle: chemwiki.ucdavis.edu
