Frage von emelyclbx, 30

Kann mir jemand erklären, warum C14 (bei Schritt 5.) ein Elektron abgibt?

Antwort
von mk2112, 11

Ein Proton im Kern wird in ein Neutron und ein Elektron umgewandelt, wobei das Elektron abgespalten wird. Das liegt daran, dass c14 ein radioaktives Isotop ist.

Kommentar von TomRichter ,

> Proton im Kern wird in ein Neutron und ein Elektron umgewandelt

Das kann aus zwei Gründen nicht sein: Es verletzt die Erhaltung der Ladung. Und es führt nicht wie angegeben zu N, sondern zu B

Umgekehrt wird ein Schuh daraus: Ein Neutron wird gewandelt in ein Proton plus ein Elektron.

Kommentar von mk2112 ,

Ja, du hast natürlich recht. Danke für den Hinweis!

Expertenantwort
von TomRichter, Community-Experte für Physik, 14

Weil C14 nicht stabil, sondern radioaktiv ist. Betazerfall, was nichts anderes heisst als Elektronenabgabe.

Eine wirkliche Antwort auf "warum" ist das natürlich nicht - aber warum manche Atome radioaktiv sind und andere, ganz ähnlich aufgebaute, nicht, kann ich nicht sagen.

Kommentar von mk2112 ,

Das kommt daher, dass die Protonen im Kern sich gegenseitig abstoßen. Die Kernkraft hält diese jedoch zusammen. Dabei spielen die Neutronen eine wichtige Rolle, da sie die Abstoßung verhindern. Wenn die Abstoßungskraft aber der Kernkraft überwiegt, kann der Kern nicht weiter zusammengehalten werden. Das ideale Verhältnis zwischen Protonen und Neutronen liegt soweit ich weiß bei 1:2. Bei sehr großen Kernen wie Uran oder Plutonium liegt es daran, dass die Kerne zu groß sind, die Kernkraft aber nur über eine geringe Distanz wirkt.

Kommentar von PWolff ,

Bei C14 ist es umgekehrt - hier sind zu viele Neutronen im Kern. Da Neutronen schwerer sind als Protonen, ist es günstiger, ein Neutron zerfallen zu lassen, wenn dadurch mehr Energie frei wird als durch die Erzeugung eines Protons an zusätzlicher elektrischer Feldenergie erzeugt werden müsste. (Das stimmt übrigens auch für freie Neutronen.)

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