Physik - Zerfallsreihe?

Hallo, als Hausaufgabe muss ich folgende Zerfallsreihe lösen, aber ich weiß nicht wie das funktioniert: Vielen Dank für Eure Hilfe.

Answer 1

[mihisu]

Was meinst du hier mit „lösen“? Bei den Zerfallsprodukten sind Massenzahl und Ordnungszahl (Kernladungszahl) nicht angegeben. Vermutlich soll es darum gehen, diese zu ergänzen, oder? Dann...

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Überlege dir, um was für Teilchen es sich bei α-Teilchen bzw. β-Teilchen. Insbesondere ist hier interessant, welche Ladungszahl und welche Massenzahl diese Teilchen haben.

Überlege dir dann, wie sich dadurch die Kernladungszahl und die Massenzahl eines Kerns unter Aussendung eines solchen Teilchens verändert.

[Hinweis: Zur Probe kannst du die berechneten Kernladungszahlen mit den Kernladungszahlen im Periodensystem vergleichen. Denn es ist hier bereits angegeben, dass Po (Polonium) und At (Astat) entsteht. Und Polonium hat beispielsweise eine Kernladungszahl von 84, wie man im Periodensystem der Elemente ablesen kann.]

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α-Teilchen sind Helium-Kerne mit Ordnungszahl (Kernladungszahl) 2 und Massenzahl 4. Dementsprechend nimmt die Ordnungszahl um 2 ab und die Massenzahl um 4 ab, wenn der Rn-220-Kern ein α-Teilchen aussendet.

$220-4=216$

$86-2=84$

Dementsprechend hat der entstehende Po-Kern eine Ordnungszahl (Kernladungszahl) von 84 und eine Massenzahl von 216.

β-Teilchen (bzw. genauer eigentlich β⁻-Teilchen) sind Elektronen mit Ladungszahl -1 und Massenzahl 0. Bei dem Po-Kern wandelt sich ein Neutron unter Aussendung eines Elektrons (und eines Elektron-Antineutrino) in ein Proton um, sodass sich beim Kern die Ordnungszahl (Kernladungszahl) um 1 erhöht, wobei die Massenzahl gleich bleibt.

$216=216$

$84+1=85$

[Bzw. kann man das auch als 84 - (-1) = 85 sehen, wenn man möchte.]

Dementsprechend entsteht ein At-Kern mit Ordnungszahl (Kernladungszahl) 85 und Massenzahl 216.

Also...

${_{86}^{227}}\text{Rn}\xrightarrow{{_{2}^{4}}\alpha}{_{84}^{216}}\text{Po}\xrightarrow{{_{-1}^{0}}\beta}{_{85}^{216}}\text{At}$

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Bemerkung: Es ist übrigens sehr unwahrscheinlich, dass ein Po-216-Kern zu einem At-216-Kern zerfällt. Mir wäre nicht bekannt, dass das bisher beobachtet worden wäre. Stattdessen zerfällt ein Po-216-Kern fast sicher zu einem Pb-212 Kern (durch α-Zerfall).