Ein radioaktives Atom versucht, Stabilität zu erreichen, indem es Nukleonen (Protonen oder Neutronen) sowie andere Teilchen ausstößt oder Energie in anderen Formen freisetzt.
Radioaktivität ist die Eigenschaft einiger instabiler Atome (Radionuklide), spontan Kernstrahlung abzugeben, normalerweise Alphateilchen oder Betateilchen, die häufig von Gammastrahlen begleitet werden., Diese Strahlung wird emittiert, wenn der Kern radioaktiv zerfällt und in ein anderes Isotop umgewandelt wird, das je nach Anzahl der Neutronen und Protonen entweder radioaktiv (instabil) oder nicht radioaktiv (stabil) sein kann. Dieser „Tochter“ – Kern hat normalerweise ein anderes chemisches Element als das ursprüngliche Isotop
Was bewirkt, dass Atome radioaktiv sind?
Atome in der Natur sind entweder stabil oder instabil. Ein Atom ist stabil, wenn die Kräfte zwischen den Teilchen, aus denen der Kern besteht, ausgeglichen sind., Ein Atom ist instabil (radioaktiv), wenn diese Kräfte unausgewogen sind; wenn der Kern einen Überschuss an innerer Energie hat. Die Instabilität des Atomkerns kann aus einem Überschuss an Neutronen oder Protonen resultieren. Ein radioaktives Atom versucht, Stabilität zu erreichen, indem es Nukleonen (Protonen oder Neutronen) sowie andere Teilchen ausstößt oder Energie in anderen Formen freisetzt.
Das Band der Kernstabilität (Abbildung 1) zeigt verschiedene Neutron/Proton-Kombinationen an, die zu beobachtbaren Kernen mit messbaren Halbwertszeiten führen., Ein genauer Blick auf das Band der Kernstabilität in der Region von Z = 66 (Dysprosium) bis Z = 79 (Gold) zeigt die Arten radioaktiver Prozesse, die von verschiedenen Nukliden durchlaufen werden. Nuklide mit niedrigeren Neutron / Proton-Verhältnissen neigen dazu, Positronenemission, Elektronenfang oder Alpha-Emission zu unterziehen, während Nuklide mit höheren Neutron/Proton-Verhältnissen dazu neigen, Beta-Emission zu unterziehen.
Ein weiteres Maß für Stabilität ist die Bindungsenergie, die Energiemenge, die benötigt wird, um die starke Kernkraft zu überwinden und einen Kern auseinander zu ziehen., Die Bindungsenergie pro Nukleon für das stabilste Isotop jedes natürlich vorkommenden Elements ist in Abbildung 2 dargestellt. Die Bindungsenergie erreicht bei 56Fe ein Maximum von 8,79 MeV/Nukleon. Infolgedessen erhöht sich die Stabilität, wenn viel leichtere Elemente miteinander verschmelzen, um schwerere Elemente bis zu 56Fe zu ergeben, und wenn viel schwerere Elemente auseinandergespalten werden, um leichtere Elemente bis zu 56Fe zu ergeben, wie durch die Pfeile angezeigt.
Was passiert mit Atomen, nachdem sie Strahlung freisetzen?,
Wenn der Kern Strahlung emittiert oder zerfällt, wandelt sich das radioaktive Atom (Radionuklid) in ein anderes Nuklid um. Dieser Prozess wird als radioaktiver Zerfall bezeichnet. Es wird fortgesetzt, bis die Kräfte im Kern ausgeglichen sind. Wenn beispielsweise ein Radionuklid zerfällt, wird es zu einem anderen Isotop desselben Elements, wenn es Neutronen abgibt, oder zu einem anderen Element insgesamt, wenn es Protonen abgibt.
Die Reihe von Transformationen, die ein Radionuklid durchläuft, um Stabilität zu erreichen, und die Art der erzeugten Strahlung sind charakteristisch für das Radionuklid., Die Stufen bilden einen Zerfall-Serie.
Was ist der Unterschied zwischen Radioaktivität und Strahlung?
Strahlung ist die Energie oder Teilchen, die während des radioaktiven Zerfalls freigesetzt werden. Die Radioaktivität eines Materials bezieht sich auf die Geschwindigkeit, mit der es Strahlung abgibt.
Die Aktivität einer Probe radioaktiven Materials wird durch Messung der Anzahl der Desintegrationen pro Zeiteinheit bestimmt. Ein Zerfall tritt jedes Mal auf, wenn ein Kern Partikel oder Energie ausstößt. Die Aktivität wird in einer Einheit namens Becquerel gemessen – 1 Becquerel entspricht 1 Zerfall pro Sekunde.,
Ist die gesamte Kernstrahlung gleich?
Die Strahlung, die spontan von den Kernen instabiler Isotope (Radionuklide) ausgeht, wenn die Kerne radioaktiv zerfallen, ist im Allgemeinen Alpha -, Beta-oder Gammastrahlung. Ähnliche Strahlung kann künstlich in Teilchenbeschleunigern oder Röntgengeneratoren erzeugt werden. Die Benennung ist kompliziert, da die Strahlung oft nach ihrer Quelle benannt wird, auch wenn sie mit ähnlicher Strahlung aus anderen Quellen identisch ist., Zum Beispiel werden hochenergetische elektromagnetische Strahlung (Photonen), die von den Atomelektronen kommt, Röntgenstrahlen genannt, während ähnliche Photonen, die aus dem Inneren des Kerns kommen, Gammastrahlen genannt werden.