zum Directory-modus

Tutorial MenueAtombauLerneinheit 12 von 14

Radioaktivität

Notation von Kernreaktionen

Der α-Zerfall

Zwischen Protonen in einem Atomkern existiert neben der starken Anziehungskraft auch eine schwache Abstoßung (Coulomb-Kraft). Deshalb sind Kerne schwerer Elemente bestrebt ihre Ladung durch Abgabe von Protonen zu verringern. Energetisch am günstigsten ist hierfür die Emission eines Alphateilchens, bestehend aus zwei Protonen und zwei Neutronen, die sich in einem besonders stabil gebundenen Zustand befinden (Bindungsenergie 28 M e V ) und Heliumatomkerne darstellen (He42+). Ihr Symbol ist der griechische Buchstabe α .

Die entsprechende Kernreaktion wird α-Zerfall genannt. Neben dem α-Teilchen entsteht ein Kern, dem zwei Protonen und zwei Neutronen fehlen: Eine Elementumwandlung hat stattgefunden mit einer Absenkung der Ordnungszahl um zwei. Die Reaktion lässt sich konventionell in einer Reaktionsgleichung darstellen.

  Z A X     Z -2 A -4 Y 2- +     2 4 H e 2 + + Δ E allgemeine Reaktionsgleichung des Alphazerfalls

Zerfall durch Kollision

Neben dem natürlichen Zerfall, der sozusagen von selbst abläuft, können auch Kerne beim Zusammenstoß eines weiteren Kerns bzw. Teilchens in ein anderes Nuklid umgewandelt werden.

Man schreibt zunächst das Ausgangsnuklid und das entstehende Nuklid (Produktnuklid) mit ihren Massezahlen und Kernladungszahlen. Dazwischen setzt man in Klammern das Zeichen für das Projektil, mit dem das Target beschossen wurde und, getrennt mit einem Komma, das Teilchen, welches den Kern nach der Reaktion verlässt.

Abb.1
Schreibweise von Kernreaktionen

Die gleiche Reaktion lässt sich auch in einer Reaktionsgleichung darstellen:

N 7 14 + H 2 4   e 2+ O 8 17 + p 1 1  

Im Gegensatz zur Notation von normalen chemischen Reaktionen wird bei Kernreaktionen häufig die freiwerdende Energie als Gleichungsbestandteil auf der Produktseite mit angegeben. Dabei hat sie ein positives Vorzeichen.

Beispiel: β-Zerfall
n 0 1  p +1 1  + e -1 0   +   0,783   MeV

Übungsaufgaben

Seite 4 von 6