A-Zerfall + a.

Präsentation zum Thema: "A-Zerfall + a."—  Präsentation transkript:

1 a-Zerfall + a

2 b-Zerfall + b

3 Proton Neutron Kernkräfte extrem kurze Reichweite Sehr stark elektrostatische Abstossung viel grössere Reichweite weniger stark

4 125 120 115 110 105 100 95 90 85 80 75 70 65 60 55 50 45 40 35 30 25 20 15 10 79p+, 118n0 71p+, 104n0 59p+, 82n0 Neutronenzahl 33p+, 42n0 9p+, 10n0 Protonenzahl

5 Pechblende: Uranerz

6 Entdeckung der Radioaktivität durch Henry Becquerel
Sonnenlicht Uransalz Metallfolie, lichtundurchlässig Film entwickelt

7 Entdeckung der Radioaktivität durch Henry Becquerel
Uransalz Metallfolie, lichtundurchlässig Film entwickelt

8 Entdeckung der Radioaktivität durch Henry Becquerel
Erste durch Uranerz geschwärzte Photoplatte:

9 Marie (1867-1934) und Pierre (1859-1906) Curie
Entdeckung von Radium und Polonium 1 Tonne Pechblende  0.1 Gramm Radium

10 Nobelpreise von Marie Curie Nobelpreis von Irène Joliot-Curie
1903 Nobelpreis für Physik (zusammen mit Pierre Curie und Henri Becquerel) für die gemeinsamen Arbeiten über die von Becquerel entdeckten Strahlungsphänomene. 1911 Nobelpreis für Chemie für die Entwicklung der Chemie: durch die Entdeckung der Elemente Radium und Polonium durch die Charakterisierung des Radiums und dessen Isolierung in metallischem Zustand durch die Untersuchungen über die Natur und die chemischen Verbindungen dieses wichtigen Elements. Nobelpreis von Irène Joliot-Curie 1934 Nobelpreis für Chemie (zusammen mit Frédéric Joliot) für die Entdeckung der künstlichen Radioaktivität

11 Radioaktive Strahlung
g-Strahlen a- , b- und g-Strahlen b-Strahlen a- Strahlen elektrisches Feld + – Bleiblock Bleiblock radioaktiver Stoff

12 Reichweite und Abschirmung der radioaktiven Strahlung
+ Reichweite in Luft Abschirmung durch a einige cm Blatt Papier b einige Meter Taschenbuch g sehr gross Beton und Bleiwände

13 210Po: a-Zerfall Meldung vom November 2006
Der frühere KGB-Agent Alexander Litwinenko ist an dem radioaktiven Stoff Polonium 210 gestorben. Russlands Präsident Wladimir Putin wies unterdessen die Vorwürfe, er trage die Verantwortung für Litwinenkos Tod, entschieden zurück. 210Po: a-Zerfall © Litvinenko Familie/EPA Es bleibt unklar, wer schuld an dem Tod von Alexander Litwinenko ist

14 a-Zerfall + a b-Zerfall + b O

15 a- und b-Zerfall a-Zerfall Anzahl Protonen Z b-Zerfall
Anzahl Neutronen N

16 a-Zerfall Der Kern sendet 2no, 2p+ aus Halbwertszeit
1600 Jahre 4.51  109 Jahre 24'400 Jahre b-Zerfall (no p+ + e-): Halbwertszeit 12.3 Jahre Jahre 8 Tage

17 Uran-Thorium-Reihe 238U 234Th 234Pa 234U 230Th 226Ra Mutternuklid 226Ra 222Rn 218Po 214Pb 214Bi 214Po 214Po 206Pb 210Pb 210Bi 210Po stabil

18 125 120 115 110 105 100 95 90 85 80 75 70 65 60 55 50 45 40 35 30 25 20 15 10 79p+, 118n0 71p+, 104n0 59p+, 82n0 Neutronenzahl 33p+, 42n0 9p+, 10n0 Protonenzahl

19 Uran-Thorium-Reihe 238U 234Th 234Pa 234U 230Th 226Ra Mutternuklid
218Po 214Pb 214Bi 214Po 214Po 210Bi 210Po 206Pb 210Pb stabil „When I was young I used to feel so alive, so dangerous! In fact, would you believe I startet life as a Uranium-238? Then one day I accidentally ejected an alpha particle… now look at me, a spent old atom of Lead-206. Seems that all my life since then has been nothing but decay, decay, decay…”

20 „When I was young I used to feel so alive, so dangerous
„When I was young I used to feel so alive, so dangerous! In fact, would you believe I startet life as a Uranium-238? Then one day I accidentally ejected an alpha particle… now look at me, a spent old atom of Lead-206. Seems that all my life since then has been nothing but decay, decay, decay…”

21 Thorium-Reihe 232Th Mutternuklid 228Th 228Ac 228Th 224Ra Massenzahl A
216Po 212Pb 212Bi 212Po 208Tl 208Pb stabil Protonenzahl Z

22 Zerfallsreihe Mutternuklid1) Halbwertszeit Endnuklid
Thoriumreihe 232Th Jahre 208Pb Uran-Radiumreihe 238U Jahre 206Pb Uran-Actiniumreihe 235U Jahre 207Pb Plutonium Pu Jahre Neptuniumreihe Np Jahre Bi 1) Mutternuklide entstanden bei der Entstehung der Erde vor ca Jahren

23 Ausschnitt aus einer Nuklidkarte

24 Schilddrüsen- Szintigramm
Normale Iod-Aufnahme Verminderte Iod-Aufnahme  Kalter Knoten Vermehrte Iod-Aufnahme  heisser Knoten Vermehrte Iod-Aufnahme  generelle Schilddrüsenüberfunktion

25 Halbwertszeit T1/2 = 8 Tage 131I 131Xe + b

26 Halbwertszeit von 131I T1/2 = 8 Tage
4 5 Zeit (Tage) Anzahl T1/2

27 2. Iod 131 hat eine Halbwertszeit von 8 Tagen.
Wieviel Prozent der Nuklide sind nach 80 Tagen noch vorhanden?

28 Thoriumreihe 232Th 1.4 . 1010 Jahre 74.3 %
Zerfallsreihe Mutternuklid1) Halbwertszeit Anteil noch vorhandener Nuklide Thoriumreihe 232Th Jahre 74.3 % Uran-Radiumreihe 238U Jahre % Uran-Actiniumreihe 235U Jahre % Plutonium Pu Jahre Neptuniumreihe Np Jahre ausgestorben 1) Mutternuklide entstanden bei der Entstehung der Erde vor ca Jahren

29 232Thorium 237Neptunium 238Uran 235Uran 0.29 % 74.3 % 39.7 %
ausgestorben 232Thorium Neptunium 238Uran Uran

30 Altersbestimmung mit der 14C-Methode
radioaktiv stabil Bildung von 14C Atmosphäre b-Zerfall von 14C kosmische Höhenstrahlung Einbau von 14C in CO2 Pflanzen: Photosynthese Tiere: Aufnahme pflanzlicher Nahrung Ausscheidung von C (z.B. als CO2) 14C-Gehalt wie in Atmosphäre (=100%) Lebewesen Zeit nach dem Tod 14C-Gehalt nimmt ab (b-Zerfall).

31 3. Wie alt ist ein Stück Holz, dessen 14C-Anteil noch 20% beträgt? T½ = 5730 Jahre

32 Wie alt ist ein Stück Holz, dessen 14C-Anteil noch 20% beträgt
Wie alt ist ein Stück Holz, dessen 14C-Anteil noch 20% beträgt? T½ = 5730 Jahre  etwas älter als 13‘179 Jahre

33 Thorium-Reihe 232Th Mutternuklid 228Th 228Ac 228Th 224Ra Massenzahl A
216Po 212Pb 212Bi 212Po 208Tl 208Pb stabil Protonenzahl Z