Frage von zalto, 48

Was machen eigentlich die Elektronen, wenn ihr Kern zerfällt?

Wenn ein schwerer Kern zu zwei mittelschweren Spaltprodukten zerfällt (Fission, z.B. Uran-235 in Xenon-137 und Strontium-96) was machen dann eigentlich die Elektronen? Teilen sie sich direkt anteilig auf die beiden neuen Kerne auf? Oder ist so viel Energie im Spiel, dass sie erstmal in alle Himmelsrichtungen davonsausen und die Kerne müssen sich erst wieder neue einfangen?

Beides müsste sich ja über zusätzliche (Teilchen-)Strahlung bemerkbar machen, sei es ein hochenergetischer Elektronenschauer oder über Strahlung, die bei der Umorganisation der alten Elektronenhülle in zwei neue Hüllen entsteht.

Hilfreichste Antwort - ausgezeichnet vom Fragesteller
von Franz1957, Community-Experte für Physik, 39

Bei einem metallischen Präparat, wie einem Stück Uran, sind die Elektronen der äußeren Schalen ohnehin nicht alle im Bereich des Kerns lokalisiert. Die von ihnen, die ihrem Energielevel nach zum Valenzband gehören, sind, wie bei jedem Metall, als Elektronengas frei im Kristallgitter beweglich. Deshalb stehen den Tochterkernen zum Besetzen evtl. entstehender Lücken auch sofort Elektronen zur Verfügung.

Kommentar von Franz1957 ,

Was hingegen in einem nichtmetallischen Gitter geschieht, etwa bei Uranoxid, vermute ich, daß die Elektronenhülle sich bei der Spaltung so rasch auf die Tochterkerne verteilt, daß diese gleich mit jeweils intakter eigener Elektronenhülle davonfliegen.

Dafür spricht, daß die Elektronen in der Energiebilanz-Tabelle der Urankernspaltung gar nicht auftauchen, mit Ausnahme der ein oder zwei schnellen Elektronen, die u. U. bei dem augenblicklichen Betazerfall aus den Tochterkernen selbst ausgestoßen werden.

https://de.wikipedia.org/wiki/Kernspaltung (Abschnitt: Energiefreisetzung und Energiebilanz)

Antwort
von Wechselfreund, 37

Bei der Spaltung jagen die beiden Bruchstücke von der Coulobkraft getrieben auseinander. Ich denke nicht, dass da die Elektronen in der Hülle es schaffen, mitzukommen. Später werden sich die beiden Spaltkerne sicher heimatlose Elektronen suchen.

Antwort
von UlrichNagel, 48

Wenn sich Uran aufspaltet in die beiden und kein Wasserstoff oder Helium entsteht, was in der Reaktionsgleichung aufgezeigt sein müsste, dann verteilen sie sich auch direkt auf diese beiden Atome! Meine logische Antwort, Chemie ist 45 Jahre her.

Antwort
von Ninombre, 44

Die Frage ist irgendwie ziemlich wild formuliert. Die Anzahl der Protonen ändert sich ja nicht, entsprechend gehören die Elektronen zu den Zerfallprodukten. Die fliegen nicht weg oder werden "weggeblasen".

Kommentar von zalto ,

Da wird's auch "ziemlich wild" zugehen. Ist ja viel Energie im Spiel (MeV), während die Bindung der Elektronen in der Hülle allenfalls im keV-Bereich liegt.

Angenommen ein Riese würde die Erde mit einem großen Schwert in der Mitte durchhauen, dann würden die Ozeane auch nicht da bleiben, wo sie sind, sondern es dürfte erstmal kräftig spritzen. Wenn der Riese aber mit einem scharfen Messer schneidet, dann spritzt es nicht, sondern schwappt nur.

Antwort
von Papabaer29, 18

Das ist das, was man gewöhnlich Beta- (minus) Strahlung nennt!

Kommentar von zalto ,

Nein, weil bei der Beta-Strahlung die Elektronen nicht aus der Elektronenhülle kommen.

Kommentar von Papabaer29 ,

Stimmt.

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