Radioaktivität - ionisierende Strahlung
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Radioaktivität

Der Begriff Radioaktivität wurde von dem Ehepaar Marie und Pierre Curie geprägt, die gemeinsam das radioaktive Element Radium entdeckten. Sie stellten auch zum ersten Mal klar, dass Radioaktivität kein chemischer Vorgang ist, bei dem Atome Bindungen eingehen, sondern dass hierbei der Atomkern seinen Charakter ändert.

Die wohl bekannteste Art der Radioaktivität ist die Kernspaltung (Fission). Sehr schwere Atomkerne können spontan in zwei etwa gleich große Bruchstücke zerfallen. Die Bruchstücke dieses Zerfalls sind leichtere Atomkerne. Bei der Kernspaltung entstehen also neue Elemente. Bei der Kernspaltung wird viel Energie frei, so dass die Spaltprodukte mit großer Geschwindigkeit auseinander fliegen. Oft werden dabei zudem kleinere Bruchstück wie Neutronen oder Alpha-Teilchen frei.

Spontane Kernspaltung ist ein relativ seltender Prozess ein schwerer Atomkern zerfällt häufiger, indem er ein Alpha-Teilchen abgibt. Die dabei entstehende Teilchenstrahlung nennt man Alpha-Strahlung.

Hat ein Atomkern ein ungünstiges Verhältnis von Protonen zu Neutronen, so kann unter Abgabe eines Elektrons ein Neutron in ein Proton umgewandelt werden. Dabei wird Beta-Strahlung frei. Umgekehrt kann auch ein Proton in ein Neutron umgewandelt werden, indem entweder ein Elektron aus der Elektronenschale "eingefangen" wird, oder ein Anti-Elektron (Positron) ausgesandt wird. Diese Effekte werden Elektroneneinfang bzw. Beta-Plus-Zerfall genannt. Für alle diese Prozesse ist Energie nötig, die dem Kern entnommen wird. Sie sind nur möglich, wenn der entstehende Kern stabiler ist, als der Ausgangskern.

Ein energiereicher Kern kann außerdem ohne sich dabei umzuwandeln einen kurzen Lichtblitz abgeben, der als Gamma-Strahlung bezeichnet wird.

Stimulierte Radioaktivität - Kettenreaktion

Ein instabiler Kern kann durch Beschuss mit energetischer Strahlung (meist Neutronen) zum sofortigen Zerfall angeregt werden. Da bei der Spaltung vieler Kerne auch Neutronen entstehen, kann der Zerfall eines Kerns einen anderen Kern dazu bringen ebenfalls zu zerfallen. Solch einen fortlaufenden Prozess nennt man Kettenreaktion. Kontrolliert laufen solche Reaktionen in Kernreaktoren ab. Der größte anzunehmende Unfall (GAU) eines Reaktors ist, wenn die Kettenreaktion außer Kontrolle gerät. Unkontrollierte Kettenreaktionen werden in Atomwaffen bewusst ausgelöst.

Letzte Änderung: 30.03.2011