Beta-Zerfall, warum neutral?

6 Antworten

Hallo Number2000,

wenn man davon spricht, ein Atom zerfalle radioaktiv, ist das extrem ungenau. Was sich umwandelt, ist stets der Atomkern, und das beeinflusst zwar die Hülle, aber nicht umgekehrt. Der Kern „macht sein Ding, egal, was die Elektronen sagen“, um es frei nach Udo Lindenberg auszudrücken. ;)

Die Elektronen haben etwa 2000 mal weniger Masse als der „leichteste“ Atomkern, sind dadurch beweglicher (leichter zu beschleunigen) und richten sich nach dem, was energetisch am stabilsten ist.

Natürlich wächst die Kernladungszahl beim β⁻-Zerfall, das muss wegen der Ladungserhaltung so sein. Und natürlich ist das neu entstandene Elektron (das Antineutrino geht sowieso flöten, es reagiert fast mit nichts) zu schnell, zu energiereich also, um sich in dieselbe Atomhülle einzugliedern.

So wird ein neutrales Atom erst einmal zum Kation, ein einfach negatives Anion aber zum neutralen Atom etc., und die lokale Chemie gerät vorübergehend ins Chaos. Ähnliches passiert da, wo das schnelle Elektron langsam genug wird, um sich irgendwo anzuhängen. Es ist dieses chemische Chaos, das Radioaktivität so gefährlich macht, wenn es in Körperzellen passiert, ggf. allerdings auch zu einem nützlichen Werkzeug, etwa, wenn man in Zellen Schaden anrichten will.

Woher ich das weiß:Studium / Ausbildung

F: "Warum entsteht beim Beta minus Zerfall ein neutrales Atom, statt einem einfach positiv geladenem?"

A: Zunächst einmal entsteht niemals ein geladenes Atom, da Atome per Definition elektrisch neutral geladen sind. Geladene Atome sind genauso wenig existent wie verheiratete Junggesellen. Du hast recht, dem einfach elektrisch geladenen Kation fehlt noch ein Elektron, um wieder zum Atom zu werden. Das du bisher in den Zerfallsgleichungen noch kein + für Kationen entdeckt hast, liegt vermutlich daran, dass man sich auf den Atomkern und nicht auf das gesamte Atom beschränkt hat.

Woher ich das weiß:Studium / Ausbildung
Es bräuchte doch ein Elektron mehr um neutral zu sein?

Korrekt.

Der Platz des fehlenden Elektrons wird ziemlich schnell mit einem Elektron aus der Umgebung wieder "besetzt".

Du bringst da was durcheinander. Beim Zerfall von neutron zerfällt ein down Quark zu einem up Quark u dabei wird ein Elektron und ein Elektron Antineutrino ausgesendet

Es entsteht kein neutrales Atom sondern ein Ion. Wie du schon richtig erkannt hast, fehlt dem neuen Atom ein Elektron, um komplett neutral zu sein.

Das + finde ich aber in keiner Beta minus zerfallsgleichung, lässt man das einfach aus Faulheit weg? Oder bekommt es irgendwo anders ein Elekron her?

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@Number2000

Das Plus kommt nicht vor, da in der Zerfallsgleichung ja nur Massenzahl und Kernladungszahl angegeben werden. Diese beiden Kennzahlen haben ja nichts mit der Elektronenanzahl zu tun

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So, wie du das geschrieben hast, hätte ich es nicht gemacht. Man erkennt zwar, dass du den Unterschied zwischen Ion und Atom kennst und trotzdem formulierst du unglücklich, schade.

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