{"id":14614,"date":"2019-12-29T18:40:48","date_gmt":"2019-12-29T18:40:48","guid":{"rendered":"https:\/\/www.radiation-dosimetry.org\/was-ist-alpha-zerfall-vs-gamma-zerfall-radioaktivitat-definition\/"},"modified":"2020-07-10T11:04:33","modified_gmt":"2020-07-10T11:04:33","slug":"was-ist-alpha-zerfall-vs-gamma-zerfall-radioaktivitat-definition","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.radiation-dosimetry.org\/de\/was-ist-alpha-zerfall-vs-gamma-zerfall-radioaktivitat-definition\/","title":{"rendered":"Was ist Alpha-Zerfall vs Gamma-Zerfall – Radioaktivit\u00e4t – Definition"},"content":{"rendered":"
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Alpha-Zerfall vs Gamma-Zerfall. Dieser Artikel fasst die Hauptunterschiede zwischen Alpha und Gamma-Zerfall zusammen, die unterschiedliche Natur haben. Gammastrahlen sind hochenergetische Photonen, w\u00e4hrend Alphateilchen Kerne von Heliumatomen sind. Strahlendosimetrie<\/div>\n<\/div>\n
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Alpha-Zerfall<\/span><\/strong><\/a>\u00a0\u00a0(oder<\/span>\u00a0\u03b1-Zerfall<\/span><\/strong>\u00a0und auch<\/span>\u00a0Alpha-Radioaktivit\u00e4t<\/span><\/strong>\u00a0) repr\u00e4sentiert den Zerfall eines<\/span>\u00a0Elternkerns<\/span><\/a>\u00a0zu einer Tochter durch die Emission des Kerns eines Heliumatoms.\u00a0Dieser \u00dcbergang kann charakterisiert werden als:<\/span><\/p>\n

\"Alpha-Zerfall<\/a><\/p>\n

Wie aus der Figur ersichtlich ist, werden Alpha-Teilchen beim Alpha-Zerfall emittiert.\u00a0<\/span>Alpha-Teilchen<\/span><\/strong><\/a>\u00a0sind energetische\u00a0<\/span>Heliumkerne<\/span><\/strong>\u00a0.\u00a0Alpha-Teilchen bestehen aus zwei\u00a0<\/span>Protonen<\/span><\/a>\u00a0und zwei\u00a0<\/span>Neutronen<\/span><\/a>\u00a0, die zu einem Teilchen zusammengebunden sind, das mit einem Heliumkern identisch ist.\u00a0Alpha-Teilchen sind relativ gro\u00df und tragen eine doppelt positive Ladung.\u00a0Sie sind\u00a0<\/span>nicht sehr durchdringend<\/span><\/strong>\u00a0und ein St\u00fcck Papier kann sie aufhalten.\u00a0Sie reisen nur wenige Zentimeter, legen aber ihre ganze Energie auf ihren kurzen Wegen ab.<\/span><\/p>\n

In der Praxis wurde diese Art des Zerfalls nur bei Nukliden beobachtet, die erheblich schwerer als Nickel sind, wobei die leichtesten bekannten Alpha-Emitter die leichtesten Isotope (Massenzahlen 106\u2013110) von Tellur (Element 52) \u200b\u200bsind.\u00a0In\u00a0<\/span>Kernreaktoren tritt<\/span><\/a>\u00a0Alpha-Zerfall beispielsweise im\u00a0<\/span>Brennstoff auf<\/span><\/a>\u00a0(Alpha-Zerfall schwerer Kerne).\u00a0Alpha-Partikel werden \u00fcblicherweise von allen\u00a0in der Natur vorkommenden\u00a0schweren\u00a0<\/span>radioaktiven<\/span><\/a>\u00a0Kernen (\u00a0<\/span>Uran<\/span><\/a>\u00a0, Thorium oder Radium) sowie von den transuranischen Elementen (Neptunium, Plutonium oder Americium)\u00a0emittiert\u00a0.<\/span>\"Uran<\/a><\/p>\n

Theorie des Alpha-Zerfalls – Quantentunneln<\/span><\/h2>\n

Unter den verschiedenen Kan\u00e4len, in denen ein Kern zerf\u00e4llt, war der Alpha-Zerfall einer der am meisten untersuchten.\u00a0Der Alpha-Zerfallskanal in schweren und superschweren Kernen hat Informationen \u00fcber die grundlegenden Eigenschaften von Kernen geliefert, die weit von der Stabilit\u00e4t entfernt sind, wie z. B. ihre Grundzustandsenergien und die Struktur ihrer Kernniveaus.<\/span><\/p>\n

Alpha-Zerfall ist ein Quantentunnelprozess<\/span><\/strong>\u00a0.\u00a0Um emittiert zu werden, muss das\u00a0<\/span>Alpha-Teilchen<\/span><\/a>\u00a0eine Potentialbarriere durchdringen.\u00a0Dies \u00e4hnelt dem\u00a0<\/span>Clusterzerfall<\/span><\/strong>\u00a0, bei dem ein Atomkern einen kleinen \u201eCluster\u201c von Neutronen und Protonen emittiert (z\u00a0.\u00a0B.\u00a0<\/span>12<\/span><\/sup>\u00a0C).<\/span><\/p>\n

Die H\u00f6he der\u00a0<\/span>Coulomb-Barriere<\/span><\/strong>\u00a0f\u00fcr Kerne von A \u00ab200 betr\u00e4gt etwa\u00a0<\/span>20-25 MeV<\/span><\/strong>\u00a0.\u00a0Die beim Zerfall des Kerns emittierten Alpha-Teilchen haben typische Energien von etwa 5 MeV.\u00a0Einerseits wird ein ankommendes 5-MeV-Alpha-Teilchen von einem schweren Kern gestreut und kann die Coulomb-Barriere nicht durchdringen und sich dem Kern ausreichend n\u00e4hern, um \u00fcber die starke Kraft zu interagieren.\u00a0Andererseits kann ein 5-MeV-Alpha-Teilchen, das in einer nuklearen Potentialwanne gebunden ist, dieselbe Coulomb-Barriere tunneln.<\/span><\/p>\n

\"Alpha-Zerfall<\/a>Bis 1928 hatte\u00a0<\/span>George Gamow<\/span><\/strong>\u00a0(und unabh\u00e4ngig von\u00a0<\/span>Ronald Gurney<\/span><\/strong>\u00a0und\u00a0<\/span>Edward Condon<\/span><\/strong>\u00a0) die Theorie des\u00a0<\/span>Alpha-Zerfalls<\/span><\/strong>\u00a0durch\u00a0Quantentunnelung<\/strong>\u00a0gel\u00f6st<\/span>.\u00a0Sie nahmen an, dass das Alpha-Teilchen und der Tochterkern vor seiner Dissoziation im Elternkern existieren, n\u00e4mlich vor dem Zerfall quasistation\u00e4rer Zust\u00e4nde (QS).\u00a0Ein quasistation\u00e4rer Zustand ist definiert als ein langlebiger Zustand, der schlie\u00dflich zerf\u00e4llt.\u00a0Anf\u00e4nglich schwingt der Alpha-Cluster im Potential des Tochterkerns, wobei das Coulomb-Potential deren Trennung verhindert.\u00a0Das Alpha-Teilchen wird vom Kern in einer Potentialwanne gefangen.\u00a0Klassisch ist es verboten zu entkommen, aber nach den (damals) neu entdeckten Prinzipien der Quantenmechanik hat es eine winzige (aber nicht Null) Wahrscheinlichkeit, durch die Barriere zu \u201etunneln\u201c und auf der anderen Seite zu erscheinen, um dem Kern zu entkommen .\u00a0Unter Verwendung des Tunnelmechanismus berechneten Gamow, Condon und Gurney die Durchdringbarkeit des Tunnelns von \u03b1-Partikeln durch die Coulomb-Barriere.\u00a0Finden der Lebensdauern einiger \u03b1-emittierender Kerne.\u00a0Der Haupterfolg dieses Modells war die Reproduktion des semi-empirischen Geiger-Nuttall-Gesetzes, das die Lebensdauer der \u03b1-Emitter in Bezug auf die Energien der freigesetzten \u03b1-Teilchen ausdr\u00fcckt.\u00a0Es muss beachtet werden, dass andere \u00fcbliche Formen des Zerfalls (z. B. Beta-Zerfall) durch das Zusammenspiel sowohl der Kernkraft als auch der elektromagnetischen Kraft bestimmt werden.<\/span><\/p>\n

Besondere Referenz: WSC Williams.\u00a0Kern- und Teilchenphysik.\u00a0Clarendon Press;\u00a01 Ausgabe, 1991, ISBN: 978-0198520467.<\/span><\/p>\n

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Gamma-Zerfall<\/span><\/strong><\/a>\u00a0oder<\/span>\u00a0\u03b3-Zerfall<\/span><\/strong>\u00a0repr\u00e4sentiert den Zerfall eines Elternkerns zu einer Tochter durch Emission von<\/span>\u00a0Gammastrahlen<\/span><\/a>\u00a0(hochenergetische Photonen).\u00a0Dieser \u00dcbergang (<\/span>\u00a0\u03b3-Zerfall<\/span><\/strong>\u00a0) kann charakterisiert werden als:<\/span><\/p>\n

\"Gamma-Zerfall<\/a><\/p>\n

Wie zu sehen ist,\u00a0bleiben die\u00a0Atom-<\/a>\u00a0und\u00a0Massenzahlen<\/a>\u00a0des Tochterkerns gleich\u00a0, wenn ein\u00a0<\/span>Kern<\/span><\/a>\u00a0einen Gammastrahl aussendet\u00a0, aber der Tochterkern bildet einen unterschiedlichen Energiezustand desselben Elements.\u00a0Es ist zu beachten, dass Nuklide mit gleicher Protonenzahl und gleicher Massenzahl (wodurch sie per Definition dasselbe Isotop sind), jedoch in einem anderen Energiezustand, als Kernisomere bekannt sind.\u00a0Wir geben normalerweise\u00a0Isomere<\/strong><\/a>\u00a0mit einem hochgestellten m an, also:\u00a0241\u00a0<\/sup>m<\/sup>\u00a0Am oder\u00a0110 m<\/sup>\u00a0Ag.<\/span><\/p>\n

\"Jod<\/a>
Jod 131 – Zerfallsschema<\/span><\/figcaption><\/figure>\n

In den meisten praktischen Laborquellen werden die angeregten Kernzust\u00e4nde beim Zerfall eines Elternradionuklids erzeugt, daher begleitet ein Gamma-Zerfall typischerweise\u00a0<\/span>andere\u00a0<\/span><\/strong>Formen des Zerfalls<\/span><\/strong><\/a>\u00a0, wie den Alpha-Zerfall oder den Beta-Zerfall.\u00a0Typischerweise enthalten Kerne nach einem Beta-Zerfall (isobarer \u00dcbergang) normalerweise zu viel Energie, um in ihrem endg\u00fcltigen stabilen oder Tochterzustand zu sein.<\/span><\/p>\n

Gammastrahlen sind hochenergetische\u00a0<\/span>Photonen<\/span><\/a>\u00a0mit sehr kurzen Wellenl\u00e4ngen und damit sehr hoher Frequenz.\u00a0Gammastrahlen vom radioaktiven Zerfall liegen im Energiebereich von einigen keV bis ~ 8 MeV, was den typischen Energieniveaus in Kernen mit relativ langen Lebensdauern entspricht.\u00a0Wie geschrieben wurde, entstehen sie durch den Zerfall von Kernen beim \u00dcbergang von einem Zustand hoher Energie in einen Zustand niedrigerer Energie.\u00a0Da die Gammastrahlen im Wesentlichen nur sehr energiereiche Photonen sind, sind sie sehr durchdringende Materie und daher biologisch gef\u00e4hrlich.\u00a0Gammastrahlen k\u00f6nnen Tausende von Fu\u00df in der Luft wandern und leicht durch den menschlichen K\u00f6rper gelangen.<\/span><\/p>\n

Im Gegensatz zu\u00a0<\/span>alpha<\/span><\/a>\u00a0und\u00a0<\/span>beta Radioaktivit\u00e4t<\/span><\/a>\u00a0,\u00a0<\/span>Gamma Radioaktivit\u00e4t<\/span><\/strong>\u00a0wird durch eine geregelten\u00a0<\/span>elektrostatische Wechselwirkung<\/span><\/a><\/strong>\u00a0eher als eine\u00a0<\/span>schwache<\/span><\/a>\u00a0oder\u00a0<\/span>starke Wechselwirkung<\/span><\/a>\u00a0.\u00a0Wie bei atomaren \u00dcberg\u00e4ngen tr\u00e4gt das Photon mindestens eine Einheit des Drehimpulses weg (das Photon, das durch das elektromagnetische Vektorfeld beschrieben wird, hat einen Spin-Drehimpuls von \u0127), und der Prozess\u00a0<\/span>bewahrt die Parit\u00e4t<\/span><\/a>\u00a0.<\/span><\/p>\n

Besondere Referenz: WSC Williams.\u00a0Kern- und Teilchenphysik.\u00a0Clarendon Press;\u00a01 Ausgabe, 1991, ISBN: 978-0198520467.<\/span><\/p>\n

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Dieser Artikel basiert auf der maschinellen \u00dcbersetzung des englischen Originalartikels. Weitere Informationen finden Sie im Artikel auf Englisch. Sie k\u00f6nnen uns helfen. Wenn Sie die \u00dcbersetzung korrigieren m\u00f6chten, senden Sie diese bitte an: translations@nuclear-power.com oder f\u00fcllen Sie das Online-\u00dcbersetzungsformular aus. Wir bedanken uns f\u00fcr Ihre Hilfe und werden die \u00dcbersetzung so schnell wie m\u00f6glich aktualisieren. Danke.<\/p>\n<\/div>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

Alpha-Zerfall vs Gamma-Zerfall. Dieser Artikel fasst die Hauptunterschiede zwischen Alpha und Gamma-Zerfall zusammen, die unterschiedliche Natur haben. Gammastrahlen sind hochenergetische Photonen, w\u00e4hrend Alphateilchen Kerne von Heliumatomen sind. Strahlendosimetrie Alpha-Zerfall\u00a0\u00a0(oder\u00a0\u03b1-Zerfall\u00a0und auch\u00a0Alpha-Radioaktivit\u00e4t\u00a0) repr\u00e4sentiert den Zerfall eines\u00a0Elternkerns\u00a0zu einer Tochter durch die Emission des Kerns eines Heliumatoms.\u00a0Dieser \u00dcbergang kann charakterisiert werden als: Wie aus der Figur ersichtlich ist, werden … Weiterlesen<\/a><\/p>\n","protected":false},"author":1,"featured_media":0,"comment_status":"closed","ping_status":"closed","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":[],"categories":[48],"tags":[],"yoast_head":"\nWas ist Alpha-Zerfall vs Gamma-Zerfall - Radioaktivit\u00e4t - Definition<\/title>\n<meta name=\"description\" content=\"Alpha-Zerfall vs Gamma-Zerfall. 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