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Alpha-, Beta- und Gamma-Zerfall einfach erklärt: Nuklide, Nukleonen und das Periodensystem

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Munika

3.6.2021

Physik

Radioaktivität

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Physik

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Radioaktivität und kernphysik

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Grundlagen der kernphysik

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Biologische strahlenwirkung, strahlenschutzmaßnahmen

Alpha-, Beta- und Gamma-Zerfall einfach erklärt: Nuklide, Nukleonen und das Periodensystem

Der Artikel behandelt die verschiedenen Arten des radioaktiven Zerfalls, insbesondere Alpha-Zerfall, Beta-Zerfall und Gamma-Zerfall. Er erklärt die Eigenschaften und Auswirkungen dieser Zerfallsarten auf Atomkerne sowie wichtige Begriffe der Kernphysik wie Nuklide, Isotope und die Nuklidkarte. Besonderer Fokus liegt auf der Veränderung von Kernladungszahl, Nukleonenzahl und der Emission von Teilchen oder Strahlung bei den verschiedenen Zerfallsprozessen.

• Die drei Hauptarten des radioaktiven Zerfalls - Alpha, Beta und Gamma - werden detailliert beschrieben.
• Wichtige Begriffe wie Nukleonen, Kernladungszahl und Isotope werden definiert.
• Die Symbolschreibweise für Nuklide wird erläutert.
• Eine Nuklidkarte zeigt die Stabilität verschiedener Nuklide und ihre Zerfallsarten.
• Der Artikel bietet eine fundierte Einführung in die Grundlagen der Kernphysik und des radioaktiven Zerfalls.

...

3.6.2021

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Physik Modellvorstellung a-Teilchen Beschreibung Veränderung Kernladungszahl Z Veränderung Nukleonenzahl A (Massenzahl) Ladung Reichweite in

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Wichtige Begriffe der Kernphysik

Dieser Abschnitt definiert zentrale Begriffe der Kernphysik und erläutert die Symbolschreibweise für Nuklide.

Radioaktivität wird als Prozess beschrieben, bei dem sich Isotope durch Aussendung radioaktiver Strahlung in andere Isotope desselben oder eines anderen Elements umwandeln können.

Definition: Radioaktivität ist die spontane Umwandlung instabiler Atomkerne unter Emission von Teilchen oder elektromagnetischer Strahlung.

Nukleonen sind die Kernteilchen, also Protonen und Neutronen. Die Kernladungszahl entspricht der Ordnungszahl und gibt die Anzahl der Protonen an.

Vocabulary: Nukleonen sind die Bausteine des Atomkerns und umfassen Protonen und Neutronen.

Isotope werden als Atome eines Elements mit unterschiedlicher Anzahl von Neutronen definiert, wobei die Protonenzahl gleich bleibt.

Example: Kohlenstoff-12 und Kohlenstoff-14 sind Isotope des Elements Kohlenstoff. Sie haben die gleiche Anzahl an Protonen 66, aber unterschiedliche Neutronenzahlen 6bzw.86 bzw. 8.

Die Symbolschreibweise für Nuklide wird erklärt: ^A_Z X, wobei X der Elementbuchstabe, Z die Kernladungszahl ProtonenzahlProtonenzahl und A die Nukleonenzahl Protonen+NeutronenProtonen + Neutronen ist.

Highlight: Die Anzahl der Neutronen in einem Nuklid lässt sich aus der Differenz von Massenzahl A und Kernladungszahl Z berechnen A−ZA-Z.

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Nuklidkarte und Zerfallsarten

Dieser Abschnitt präsentiert eine detaillierte Nuklidkarte, die die Stabilität verschiedener Nuklide und ihre Zerfallsarten visualisiert. Die Karte zeigt die Beziehung zwischen Protonenzahl ZZ und Neutronenzahl NN für verschiedene Isotope.

Die Nuklidkarte ist farblich kodiert, um verschiedene Zerfallsarten darzustellen:

  • Rote Pfeile zeigen den Alpha-Zerfall an, bei dem sich die Massenzahl um 4 und die Kernladungszahl um 2 verringert.
  • Blaue Pfeile repräsentieren den Beta-Minus-Zerfall, bei dem sich ein Neutron in ein Proton umwandelt, was die Kernladungszahl um 1 erhöht.
  • Orangefarbene Pfeile stehen für den Beta-Plus-Zerfall oder Elektroneneinfang, wobei sich ein Proton in ein Neutron umwandelt.

Example: Ein Beispiel für Alpha-Zerfall ist auf der Karte zu sehen, wo ein Nuklid mit der Massenzahl 230 zu einem Nuklid mit der Massenzahl 226 zerfällt, wobei sich die Kernladungszahl von 92 auf 90 verringert.

Die Karte zeigt auch die Halbwertszeiten verschiedener Nuklide, die von Sekunden bis zu Millionen von Jahren reichen können.

Highlight: Die Nuklidkarte ist ein wichtiges Werkzeug in der Kernphysik, das die Stabilität und Zerfallseigenschaften verschiedener Nuklide auf einen Blick darstellt.

Durch die Darstellung der verschiedenen Zerfallsarten und ihrer Auswirkungen auf die Nuklide bietet die Karte ein umfassendes Bild der Kernumwandlungen und hilft, die Zusammenhänge zwischen verschiedenen Isotopen zu verstehen.

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3. Juni 2021

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Wichtige Begriffe der Kernphysik

Dieser Abschnitt definiert zentrale Begriffe der Kernphysik und erläutert die Symbolschreibweise für Nuklide.

Radioaktivität wird als Prozess beschrieben, bei dem sich Isotope durch Aussendung radioaktiver Strahlung in andere Isotope desselben oder eines anderen Elements umwandeln können.

Definition: Radioaktivität ist die spontane Umwandlung instabiler Atomkerne unter Emission von Teilchen oder elektromagnetischer Strahlung.

Nukleonen sind die Kernteilchen, also Protonen und Neutronen. Die Kernladungszahl entspricht der Ordnungszahl und gibt die Anzahl der Protonen an.

Vocabulary: Nukleonen sind die Bausteine des Atomkerns und umfassen Protonen und Neutronen.

Isotope werden als Atome eines Elements mit unterschiedlicher Anzahl von Neutronen definiert, wobei die Protonenzahl gleich bleibt.

Example: Kohlenstoff-12 und Kohlenstoff-14 sind Isotope des Elements Kohlenstoff. Sie haben die gleiche Anzahl an Protonen 66, aber unterschiedliche Neutronenzahlen 6bzw.86 bzw. 8.

Die Symbolschreibweise für Nuklide wird erklärt: ^A_Z X, wobei X der Elementbuchstabe, Z die Kernladungszahl ProtonenzahlProtonenzahl und A die Nukleonenzahl Protonen+NeutronenProtonen + Neutronen ist.

Highlight: Die Anzahl der Neutronen in einem Nuklid lässt sich aus der Differenz von Massenzahl A und Kernladungszahl Z berechnen A−ZA-Z.

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Nuklidkarte und Zerfallsarten

Dieser Abschnitt präsentiert eine detaillierte Nuklidkarte, die die Stabilität verschiedener Nuklide und ihre Zerfallsarten visualisiert. Die Karte zeigt die Beziehung zwischen Protonenzahl ZZ und Neutronenzahl NN für verschiedene Isotope.

Die Nuklidkarte ist farblich kodiert, um verschiedene Zerfallsarten darzustellen:

  • Rote Pfeile zeigen den Alpha-Zerfall an, bei dem sich die Massenzahl um 4 und die Kernladungszahl um 2 verringert.
  • Blaue Pfeile repräsentieren den Beta-Minus-Zerfall, bei dem sich ein Neutron in ein Proton umwandelt, was die Kernladungszahl um 1 erhöht.
  • Orangefarbene Pfeile stehen für den Beta-Plus-Zerfall oder Elektroneneinfang, wobei sich ein Proton in ein Neutron umwandelt.

Example: Ein Beispiel für Alpha-Zerfall ist auf der Karte zu sehen, wo ein Nuklid mit der Massenzahl 230 zu einem Nuklid mit der Massenzahl 226 zerfällt, wobei sich die Kernladungszahl von 92 auf 90 verringert.

Die Karte zeigt auch die Halbwertszeiten verschiedener Nuklide, die von Sekunden bis zu Millionen von Jahren reichen können.

Highlight: Die Nuklidkarte ist ein wichtiges Werkzeug in der Kernphysik, das die Stabilität und Zerfallseigenschaften verschiedener Nuklide auf einen Blick darstellt.

Durch die Darstellung der verschiedenen Zerfallsarten und ihrer Auswirkungen auf die Nuklide bietet die Karte ein umfassendes Bild der Kernumwandlungen und hilft, die Zusammenhänge zwischen verschiedenen Isotopen zu verstehen.

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Modellvorstellung der Zerfallsarten

Dieser Abschnitt beschreibt die drei Hauptarten des radioaktiven Zerfalls: Alpha-Zerfall, Beta-Zerfall und Gamma-Zerfall. Jede Zerfallsart wird hinsichtlich ihrer Eigenschaften, Auswirkungen auf den Atomkern und emittierten Teilchen oder Strahlung erläutert.

Beim Alpha-Zerfall werden Alpha-Teilchen mit hoher Geschwindigkeit aus dem Atomkern geschleudert. Diese Alpha-Teilchen bestehen aus zwei Protonen und zwei Neutronen, was einem Heliumkern entspricht. Die Kernladungszahl nimmt dabei um 2 Einheiten ab, während die Nukleonenzahl um 4 sinkt. Als Nebenprodukt wird Gamma-Strahlung freigesetzt.

Definition: Alpha-Zerfall ist ein radioaktiver Prozess, bei dem ein Atomkern ein Alpha-Teilchen HeliumkernHeliumkern emittiert, wodurch sich seine Kernladungszahl um 2 und seine Nukleonenzahl um 4 verringert.

Der Beta-Zerfall tritt auf, wenn ein Neutron im Atomkern in ein Proton und ein Elektron zerfällt. Das Elektron verlässt den Kern als Beta-Teilchen mit hoher Geschwindigkeit. Die Kernladungszahl erhöht sich um 1, während die Nukleonenzahl unverändert bleibt. Auch hier wird Gamma-Strahlung freigesetzt.

Highlight: Beim Beta-Zerfall wandelt sich ein Neutron in ein Proton um, wobei ein Elektron Beta−TeilchenBeta-Teilchen emittiert wird. Dies führt zu einer Erhöhung der Kernladungszahl um 1.

Die Gamma-Strahlung ist eine energiereiche elektromagnetische Strahlung, die dem Licht ähnlich ist. Sie verändert weder die Kernladungszahl noch die Nukleonenzahl des Atomkerns.

Vocabulary: Gamma-Strahlung ist eine Form der radioaktiven Strahlung, die aus hochenergetischen Photonen besteht und keine Ladung oder Masse besitzt.

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Die App ist sehr leicht und gut gestaltet. Habe bis jetzt alles gefunden, nachdem ich gesucht habe und aus den Präsentationen echt viel lernen können! Die App werde ich auf jeden Fall für eine Klassenarbeit verwenden! Und als eigene Inspiration hilft sie natürlich auch sehr.

Stefan S

iOS user

Diese App ist wirklich echt super. Es gibt so viele Lernzettel und Hilfen, […]. Mein Problemfach ist zum Beispiel Französisch und die App hat mega viel Auswahl für Hilfe. Dank dieser App habe ich mich in Französisch verbessert. Ich würde diese jedem weiterempfehlen.

Samantha Klich

Android user

Wow ich bin wirklich komplett baff. Habe die App nur mal so ausprobiert, weil ich es schon oft in der Werbung gesehen habe und war absolut geschockt. Diese App ist DIE HILFE, die man sich für die Schule wünscht und vor allem werden so viele Sachen angeboten, wie z.B. Ausarbeitungen und Merkblätter, welche mir persönlich SEHR weitergeholfen haben.

Anna

iOS user

Ich finde Knowunity so grandios. Ich lerne wirklich für alles damit. Es gibt so viele verschiedene Lernzettel, die sehr gut erklärt sind!

Jana V

iOS user

Ich liebe diese App sie hilft mir vor jeder Arbeit kann Aufgaben kontrollieren sowie lösen und ist wirklich vielfältig verwendbar. Man kann mit diesem Fuchs auch normal reden so wie Probleme im echten Leben besprechen und er hilft einem. Wirklich sehr gut diese App kann ich nur weiter empfehlen, gerade für Menschen die etwas länger brauchen etwas zu verstehen!

Lena M

Android user

Ich finde Knowunity ist eine super App. Für die Schule ist sie ideal , wegen den Lernzetteln, Quizen und dem AI. Das gute an AI ist , dass er nicht direkt nur die Lösung ausspuckt sondern einen Weg zeigt wie man darauf kommt. Manchmal gibt er einem auch nur einen Tipp damit man selbst darauf kommt . Mir hilft Knowunity persönlich sehr viel und ich kann sie nur weiterempfehlen ☺️

Timo S

iOS user

Die App ist einfach super! Ich muss nur in die Suchleiste mein Thema eintragen und ich checke es sehr schnell. Ich muss nicht mehr 10 YouTube Videos gucken, um etwas zu verstehen und somit spare ich mir meine Zeit. Einfach zu empfehlen!!

Sudenaz Ocak

Android user

Diese App hat mich echt verbessert! In der Schule war ich richtig schlecht in Mathe und dank der App kann ich besser Mathe! Ich bin so dankbar, dass ihr die App gemacht habt.

Greenlight Bonnie

Android user

Ich benutze Knowunity schon sehr lange und meine Noten haben sich verbessert die App hilft mir bei Mathe,Englisch u.s.w. Ich bekomme Hilfe wenn ich sie brauche und bekomme sogar Glückwünsche für meine Arbeit Deswegen von mir 5 Sterne🫶🏼

Julia S

Android user

Also die App hat mir echt in super vielen Fächern geholfen! Ich hatte in der Mathe Arbeit davor eine 3+ und habe nur durch den School GPT und die Lernzettek auf der App eine 1-3 in Mathe geschafft…Ich bin Mega glücklich darüber also ja wircklich eine super App zum lernen und es spart sehr viel Heit dass man mehr Freizeit hat!

Marcus B

iOS user

Mit dieser App hab ich bessere Noten bekommen. Bessere Lernzettel gekriegt. Ich habe die App benutzt, als ich die Fächer nicht ganz verstanden habe,diese App ist ein würcklich GameChanger für die Schule, Hausaufgaben

Sarah L

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Hatte noch nie so viel Spaß beim Lernen und der School Bot macht super Aufschriebe die man Herunterladen kann total Übersichtlich und Lehreich. Bin begeistert.

Hans T

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