Was ist γ-Zerfall?

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2 Antworten

Wie Elektronen um den Atomkern "kreisen" und dabei Lichtenergie aufnehmen und abgeben, wenn sie ihre "Bahnen" wechseln, weißt du?

Fast genauso "kreisen" die Protonen und Neutronen im Kern umeinander. Nur werden sie nicht von der elektrostatischen Anziehung, sondern von der "starken Kernkraft" zusammengehalten.

Auch im Kern gibt es verschiedene "Schalen" und die Nukleonen (Neutronen und Protonen) können auf verschieden hohen "Schalen" umeinander kreisen. Wenn ein Nukleon von einer höheren auf eine niedrigere "Schale" fällt, sendet es ein Lichtquant (Photon) aus, wie ein Elektron, das in der Atomhülle von einer "Schale" in eine andere fällt.

Nur sind die Energien im Kern so ca. 1 Million mal so groß wie in der Atomhülle, entsprechend hat so ein Lichtquant aus dem Atomkern eine 1 Million mal so hohe Energie wie eins aus der Atomhülle.

Weil diese Strahlung die 3. Art von Strahlung aus dem Kern war, die man entdeckt hat, hat man sie γ-Strahlung genannt (γ ist der 3. Buchstabe des griechischen Alphabets).

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Der sogenannte γ-Zerfall ist eigentlich kein richtiger Zerfall, denn γ-Strahlung ist nichts als Licht mit hoher Photonenenergie (die Energie jedes einzelnen Quants ist um etwa 5 Zehnerpotenzen höher als bei sichtbarem Licht).

Was als γ-Zerfall bezeichnet wird, ist die Abgabe von Energie durch einen angeregten Atomkern, der auf diesem Wege in den Grundzustand fällt. Protonen- und Neutronenzahl ändern sich dabei nicht.

Anders beim α-Zerfall, bei dem ein schwerer Atomkern einen ⁴He-Kern emittiert, der aus 2 Protonen und 2 Neutronen besteht, die der „zerfallene“ Kern danach weniger hat.

Dann gibt es noch zwei Formen des β-Zerfalls, den β⁻-Zerfall oder einfach β-Zerfall, bei dem ein neutronenreicher Atomkern ein Elektron und ein Antineutrino emittiert, wodurch ein Neutron zum Proton wird, und den β⁺-Zerfall, bei dem ein neutronenarmer Atomkern ein Positron und ein Neutrino emittiert, wodurch ein Proton zum Neutron wird.

In diesen Fällen wandelt sich der betroffene Kern wirklich in etwas anderes um (wobei auch oft γ-Strahlung frei wird), beim „γ-Zerfall“ gibt er nur Energie ab.

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