Die faszinierende Welt der Atom- und Kernphysik

Atomaufbau und radioaktive Strahlung

Die Atomschreibweise zeigt dir auf einen Blick alle wichtigen Infos über ein Atom. Bei ¹⁴C₆ steht die 14 oben für die Massenzahl (Protonen + Neutronen), das C ist das Elementsymbol und die 6 unten die Ordnungszahl (Anzahl der Protonen).

Um fehlende Werte zu berechnen, merkst du dir einfach: Massenzahl - Ordnungszahl = Neutronenzahl. In einem neutralen Atom entspricht die Anzahl der Elektronen immer der Protonenzahl.

Alpha-Strahlung (α) besteht aus Helium-Kernen mit zwei Protonen und zwei Neutronen. Beim Alpha-Zerfall verliert der Ausgangskern 4 Masseneinheiten und 2 Protonen - aus ²³⁸U wird so ²³⁴Th.

Bei der Beta-minus-Strahlung (β⁻) wandelt sich ein Neutron in ein Proton um und schleudert dabei ein Elektron aus dem Kern. Die Massenzahl bleibt gleich, aber die Ordnungszahl steigt um 1. Gamma-Strahlung (γ) ist reine elektromagnetische Strahlung - dabei ändert sich weder Masse noch Ordnungszahl des Atoms.

Merktipp: Alpha nimmt ab $-4, -2$, Beta-minus steigt auf $+1$, Gamma bleibt gleich!

Isotope und Wasserstoff-Varianten

Isotope sind wie Geschwister desselben Elements - sie haben die gleiche Anzahl Protonen, aber unterschiedlich viele Neutronen. Dadurch unterscheiden sie sich in ihrer Masse, behalten aber ihre chemischen Eigenschaften.

Die drei Wasserstoff-Isotope sind perfekte Beispiele: Protium (¹H) ist der "normale" Wasserstoff mit nur einem Proton. Deuterium (²H) hat zusätzlich ein Neutron und wird "schwerer Wasserstoff" genannt. Tritium (³H) besitzt sogar zwei Neutronen und ist radioaktiv.

Alle drei haben genau ein Proton und ein Elektron - deshalb verhalten sie sich chemisch fast identisch. Nur ihre Masse unterscheidet sich deutlich, was bei manchen Reaktionen eine Rolle spielt.

Wichtig: Isotope haben gleiche Protonenzahl, aber verschiedene Neutronenzahlen!