• Zerfallsreihe und Nuklidkarte
  • Lars Hildebrandt
  • 11.01.2021
  • Allgemeine Hochschulreife, Berufsschulabschluss, Fachhochschulreife, Förderschule, Mittlere Reife, Volkshochschulkurs, Weiterbildung
  • Physik
  • 8, 9, 10, 11, 12, 13
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Zerfallsreihen und Nuklidkarte

Zerfallsreihen

Durch den radioaktiven Zerfall eines instabilen Atomkerns, einem sogenannten Radionuklid entsteht ein neuer Atomkern, das Tochternuklid. Ist auch das Tochternuklid radioaktiv, so zerfällt es in das Enkelnuklid, danach in das Urenkelnuklid usw.



Diese Zerfallsreihe endet erst, wenn der neu gebiltdete Atomkern stabil ist.



Der Verlauf einer solchen Reihe lässt sich mit der Nuklidkartel (siehe Bild rechts) gut verfolgen.

Quelle: https://commons.wikimedia.orgwindex.php?curid=10506144
Zerfallsreihen youtu.be/FwU64a0rmTQ
1
Betrachte das Video zu den Zerfallsreihen und fülle die
folgenden Lücken:
  • An der y-Achse wird die Protonenzahl des
    abgebildeten Isotops angezeigt. Diese bestimmt die Atomsorte.

  • An der x-Achse wird die Neutronenzahl aufgetragen.
    Atomkerne, die zwar die gleiche Anzahl an Protonen, aber
    eine unterschiedliche Anzahl an Neutronen haben, nennt
    man Isotope .

  • Findet der radioaktive Zerfall unter Aussendung von alpha-Strahlung statt, so reduziert sich die Protonenzahl des Kerns um 2 und die Massenzahl um 4.

  • Wird beta-minus-Strahlung abgestrahlt, so ändert sich die Atommasse nicht und die Protonenzahl erhöht sich um 1. Handelt es sich um beta-plus-Strahlung, so wird die Protonenzahl um 1 reduziert.

  • Die Zerfallreihe endet erst, wenn durch einen Zerfall ein stabiles Isotop gebildet wird.
Ausschnitt aus der Nuklidkarte
(Quelle: htps://commons.wikimedia.orgwikiFile:NuclideMap.PNG)
2
Da in der Nuklidkarte mehr als 2000 Isotope dargestellt werden, muss im
Folgenden ein kleiner Ausschnitt dieser Karte ausreichen. Erkläre am rechts
stehenden Beispiel, welche Informationen aus diesem Kästchen abzulesen
sind.
  • 221: Massenzahl oder Nukleonenzahl

  • Rn: Das chemische Element Radon

  • 25 M: Halbwertszeit, 25 min

  • beta-minus: beta---Zerfall in 78% der Zerfälle

  • alpha: alpha-Zerfall in 22% der Zerfälle
Ausschnitt aus der Nuklidkarte
(Quelle: https://commons.wikimedia.orgwikiFile:NuclideMap.PNG)
3
Nutze die Nuklidkarte in deinem Physikbuch oder eine Karte aus dem Internet (QR-Code oben) und ermittle die Zerfallsreihen bis zum ersten stabilen Isotop, ausgehend von ...
  • Th-228 - Ra-224 - Rn-220 - Po-216 - Pb-212 - Bi-212 - Po-212 oder Tl-208 - Pb-208

  • Ra-215 - Rn-211 - At- 211 - Po-211 - Pb-207

  • Rn-218 - Pb-214 - Bi-214 - Po-214 - Pb-210 - Bi-210 - Po-210 - Pb-206
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