Frage zur Massenzahl beim Alpha-Zerfall!?

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Du machst den Fehler, daß Du verschiedene Th-Isotope in einen Topf wirfst. Jedes Atom mit mit  90 Protonen heißt „Thorium“, egal wieviele Neutronen es hat.

Das stabilste Th-Isotop ist das ²³²Th, das eine Halbwertszeit von 14 Milliarden Jahren hat. Die Atome, die man heute auf der Erde findet, sind bei Supernova-Explosionen vor 5 bis 10 Milliarden Jahren entstanden, und die meisten der damals ent­standenen sind noch übrig. Man sagt auch, ²³²Th sein ein prim­ordiales Isotop, weil es noch vom Ursprung der Element­synthese stammt.

Wenn ²³⁸U zerfällt (HWZ 5 Milliarden Jahre, auch primordial), dann entsteht aber ²³⁴Th. Das ist sehr kurzlebig, es ist ein β-Strahler mit einer Halb­werts­­zeit von 24 Tagen und ergibt offen­bar das eben­falls kurz­lebige ²³⁴Pa. Damit ist es Teil einer der drei natürlichen Zerfallsketten (4n+2). Wegen dieser kurzen Lebens­zeit ist es geologisch völlig unbedeutend und tritt im Natur­thorium gar nicht auf (außer vielleicht in gemischen Th/U-Erzen, wenn es sowas gibt).

Stattdessen findet man es in winzigen Spuren in Uranerzen.

  Zunächst mal heißt es nicht Uran DREI Hundert , sondern 238 . Ich empfehle dir dringend von Herbert Graerwe die " Atomphysik " bei Dümmler; mir liegt noch die Ausgabe von 1963 vor. Ich bekam sie 67 an meinem 16. Geburtstag. Daddy meinte, ich sei nun erwachsen; ich solle mir erst mal einen doppelten Whiskey genehmigen ( den ersten Whiskey in meinem Leben; er hatte mir eine Flasche geschenkt. )

   Übrigens. Bei Amazon fand ich eine Mega schicke neuauflage des Graewe von 1980 . Ein fesselndes Buch, dessen originelle Beiträge dir im Unterricht sicher weiter helfen werden.

   Ich brachte es mal einem Kollegen mit, einem Atomkraftgegner, der sich für die Halbwertszeiten der ganzen Isotope intresssierte. Die vollständige Isotopenaufstellung am Ende des Buches ist wohl einmalig; quasi das vollständigste Periodensystem, das mir je unter gekommen ist. Dort steht: Uran 238 zeigt einen Alfazerfall mit Halbwertszeit von 4 Mrd. Jahren so wie konkurrierend Spontanspaltung mit (E15) Jahren.

   Ich finde auch das Endprodukt Thorium 234 ; dieses zeigt ß-Zerfall mit einer Halbwertszeit von 34 d . Wo ist das problem?

Du musst zwei Dinge betrachten: Die Massenzahl und die Ordnungszahl (erstere gibt die Anzahl der Kernteilchen an und die zweite die Anzahl der Protonen im Kern). Außerdem hat das betrachtete Uran-Isotop die Massenzahl 238 und nicht 338. Uran238 hat eine Ordnungszahl von 92. Somit landest du nach dem Alpha-Zerfall bei einem Teilchen mit Massenzahl 234 und Ordnungszahl 90. Und das ist dann das Thorium-Isotop Thorium234.

Ja tut mir leid, hatte mich mit der hunderter Stelle verschrieben. Auf 234 bei der Massenzahl bin ich ja auch gekommen. Aber überall im Internet steht das Thorium eine Massenzahl von 232 und nicht von 234 hat. Das ist ein wenig verwirrend..

Zum Beispiel hier: http://www.periodensystem.info/elemente/thorium/

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@Levin77

Die Elemente haben verschiedene Isotope. Ein Element (z.B. Th) ist durch seine Protonenzahl definiert, egal, wie viele Neutronen es noch zusätzlich hat. Beim Thorium gibt es eben sowohl 232 und 234 (und noch andere). Beim Uran gibt es ja die bekannten Isotope 235 und 238 (und das hat auch noch andere).

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@OlliBjoern

Genau. Was den Zerfall betrifft benötigt man eine Nuklidkarte statt eines Periodensystems. Da werden die Isotope berücksichtigt.

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