Beta-Minus-Strahlung?
Hallo zusammen.
Ich muss einen Vortag über Beta-Minus-Strahlung halten, aber ich verstehe die Aufgaben, die ich bearbeiten soll überhaupt nicht.
Würdet ihr mir bitte helfen oder habt ihr eventuell eine Idee was man dort machen muss?
Vielen Dank im Voraus.
2 Antworten
Naja,
bei Beta-Minus Strahlung wandelt sich ein Neutron in einem Proton um. Und dabei wird ein Elektron und ein elektron Neutrino emittiert. Was jedoch wichtig ist für dich: Du hast ein Atomkern. Der hat eine Anzahl von Protonen Z und Anzahl an Neutronen N. Und A ist die Massenzahl welche einfach A=Z+N ist.
Wenn du jetzt Cäsium 137 hast. Wenn du nachschaust in einer Nuklidkarte z.B hier https://physiklehrer.net/Nuklidkarte/
besitzt Cs137 Z=55 Protonen.
und wenn du jetzt die Zerfallsgleichung aus der a betrachtest, muss ja Z sich um 1 erhöhen. Also Z=56. Die Massenzahl bleibt immer const beim Beta-Zerfall. Das heisst du suchst jetzt nach einem Atom, welches A=137 und Z=56. Das wäre in diesem Fall Barium also Barium 136.
Das heist du müsstest das so schreiben
Cs137-->137Ba+elektron+antineutrino
Die anderen funktionieren Analog.
Das ein elektron dabei entsteht kann man sich über die Ladungserhaltung erklären. Wenn sich ein Neutron in einem Proton umwandelt, hast du links eine positve Ladung mehr, um das auszugleichen, musst du links eine negative Ladung hinzufügen (elektron).
Das elektron Neutrino ist da, aufgrund der Leptonenzahlerhaltung. Das ist aber für dich unwichtig. Aufjedenfall war die Energie, ohne das Neutrino nicht erhalten. Deswegen wurde ein Teilchen postuliert, das Neutral sein muss und eine in diesem Fall geringe Masse besitzten soll, um die Energie auszugleichen. experimentell hat man das dann durch Fermi-Kurie-Plot abschätzen können, und dann später nachweisen können...
Aufgabe 1 verstehe ich auch nicht wirklich. Sind da verschiedene Zerfallsarten (α, β⁺, β¯) gemeint? Und was hat das Periodensystem damit zu tun, sollte man da nicht auf die Nuklidkarte verweisen?
Aufgabe 2 ist dagegen ziemlich klar. Der β¯-Zerfall kann allgemein angeschrieben werden als
⁰n ⟶ ¹p⁺ + e¯ + ν̃ₑ
also ein Neutron (Ordnungszahl 0) zerfällt in eine Proton (Ordnungszahl 1), ein Elektron und ein Elektronantineutrino; die letzteren beiden verlassen den Kern. Wenn Du Dir jetzt einen β¯-Strahler hernimmst, z.B. Tritium ³H, dann mußt Du Dir überlegen, was passiert, wenn sich ein Neutron in ein Proton umwandelt
- Die Ordnungszahl steigt um 1
- Die Massenzahl bleibt gleich
Also bekommen wir als Tochternuklid einen Kern mit derselben Massenzahl 3, aber mit der Ordnungszahl 2 (Wasserstoff hat ja 1). Ordnungszahl 2 bedeutet aber Helium, also muß ³He herauskommen:
³H ⟶ ³He + e¯ + ν̃ₑ