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Ladungsbilanz beim radioaktiven Zerfall (Alpha-, Betazerfall)

Ladungsbilanz beim radioaktiven Zerfall (Alpha-, Betazerfall) - Forum Physik

Ladungsbilanz beim radioaktiven Zerfall (Alpha-, Betazerfall) - Forum Physik.


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  #1  
Old 04-10-2006, 07:28 AM
Joggl
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Default Ladungsbilanz beim radioaktiven Zerfall (Alpha-, Betazerfall)



Hallo,
beim Alpha-Zerfall werden 2-fach-positiv geladene He-Kerne
ausgestoßen, beim Beta-Zerfall Elektronen.
Da eine ausgeglichene Ladungsbilanz vorliegen muss: Wo bleiben die
"Gegenladungen"? Beim Alpha-Zerfall zwei negative Ladungen, beim
Beta-Zerfall eine positive?
Hab versucht durch "Googeln" das zu klären, ist mir aber nicht
befriedigend gelungen. Auch Wikipedia gibt hierzu keine Antwort (wie
mein Physikbuch).
Wo bleiben die Ladungen?
Danke für die Hilfe
Grüße
joachim

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  #2  
Old 04-10-2006, 08:41 AM
Georg Kreyerhoff
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Default Ladungsbilanz beim radioaktiven Zerfall (Alpha-, Betazerfall)


Joggl schrieb:


Die Ladungen der zerfallenden Kerne aendert sich entsprechend.
Beim alpha-Zerfall nimmt sie um 2 Elementarladungen ab (die
Nukleonenzahl, die ebenfalls erhalten ist, aendert sich um 4 Einheiten,
z.B. U238 -> Th234 ), beim beta-Zerfall nimmt die Kernladung um
eine Elemantarladung zu (z.B. C14->N14), so dass die Gesamtladung
erhalten bleibt. Das steht uebrigens auch so in Wikipedia und
sicherlich auch in deinem Physikbuch.

Georg

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  #3  
Old 04-10-2006, 08:56 AM
Josef Puerstinger
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Default Ladungsbilanz beim radioaktiven Zerfall (Alpha-, Betazerfall)

Hallo Joachim,


Das geladene "Etwas" bezeichnet man im allgemeinen als *Ion*.


Ja. Die Zerfallsreihe sagt nichts ueber die Elektronenhuelle aus. Das
"Element" wird durch den Kern bestimmt (also, ob es Uran, Thorium,
Kohlenstoff, Wasserstoff, etc. ist), genauer durch die Protonenanzahl.
Bei gleicher Protonenanzahl aber verschiedener Neutronenzahl spricht man
von _Isotopen_. So ist C12 (6P + 6N) genauso ein Kohlenstoff wie C14 (6P
+ 8N), wobei letzteres allerdings instabil ist und radioaktiv zerfaellt.
Die chem. Eigenschaften sind aber gleich.
Bei einem _neutralem_Atom_ sind nun in der Elektronenhuelle genauso
viele Elektronen wie Protonen im Kern. Ein Atom kann aber auch weniger
oder mehr Elektornen haben. Dann wird es _Ion_ genannt.

Alles klar?
Josef

Joggl wrote:
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  #4  
Old 04-10-2006, 09:01 AM
Joggl
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Default Ladungsbilanz beim radioaktiven Zerfall (Alpha-, Betazerfall)

Georg Kreyerhoff schrieb:


Hab ich immer noch nicht ganz verstanden.
Wenn ein elektrisch neutrales Atom 2 positive Ladungen über
alpha-Zerfall verliert, und die Elektronen der Hülle unverändert
bleiben, bleibt ein 2-fach-negativ geladenes "Etwas" übrig. Am Ende
der Zerfallsreihe steht jedoch wiederum ein elektrisch neutrales Atom.
Was versteh ich da falsch?
Grüße
Joachim



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  #5  
Old 04-10-2006, 09:41 AM
Roland Franzius
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Default Ladungsbilanz beim radioaktiven Zerfall (Alpha-, Betazerfall)

Joggl schrieb:

Überschüssige Elektronen werden abgedampft, fehlende aus der Umgebung
ergänzt. Da die zerfallenen Rückstoßkerne sehr schnell sind, ist das
kein Problem. Die Rückstoßenergie reicht sogar, die Elektronenhülle
teilweise abzustreifen. Da sich nach Impulssatz mv=-MV die kinetische
Energie des Rückstoßkern wie m/M verhält, ist beim alpha-Zerfall von U
das kinetische Energieverhältnis von alpha zu Kern ca 4/238=1/50, beim
beta-Zerfall von C14 ca 1/(1900)/14 ~ 1/(30000). Je 1 MeV ergibt sich
dann eine kinetische Energien der Kerne von 20 keV beim alpha-Zerfall
und 30 eV beim beta-Zerfall, Energien die weit über den
Ionisiationsenergien der Atomhülle der neutralen Atomprodukte liegen. Da
muss also so oder so noch nachgebessert werden, bis die zerfallenen
Atome wieder beruhigt und neutral sind.

--

Roland Franzius
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  #6  
Old 04-10-2006, 10:01 AM
Joggl
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Default Ladungsbilanz beim radioaktiven Zerfall (Alpha-, Betazerfall)

Roland Franzius schrieb:



Ganz herzlichen Dank für die Antwort.
Jetzt ist's klar.
Grüße
Joachim


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Tags
alpha , beim , betazerfall , ladungsbilanz , radioaktiven , zerfall


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