Radioaktivität

Alternativer Bildtext:

mSv/a 314 Strahienexposition L> ₂.B. Kosmische Strahlung, Inhalation von Radon in Wohnungen, 114 durch natürliche Strahlen exposition davon hauptsächlich durch die Medizin Anwendung radioaktiver Stoffe und ionisierender Strahlung in der Medizin ca. 1,5 mSv/a Strahlenexposition durch den Unfall im Kernkraftwerk Tschernobyl ca. 0,03 mSv/a Strahlenschutz maßnahmen Strahlung abschirmen Abstand zur Strahlungsquelle einhalter Kurze Arbeitszeit mit radioaktiven Stoffen radioaktive Stoffe dürfen nicht in den Körper gelangen beim Umgang nicht essen, trinken, rauchen Nachweis radioaktive Strahlung. Radioaktive Strahlung überträgt Energie. Dabei kann sie Atome oder Molekule ionisieren Der Mensch hat kein Sinnesorgan zur Wahrnehmung von Radioaktivität. Sie muss mit technischen Hilfsmitteln nachgewiesen werden. Geiger-Müller-Zählrohr Strahlung tritt in das Zählrohr ein Gas im Zählrohr dieses Wird iOniSiest Die energiereiche Strahlung führt dazu, dass aus der Hülle der Gasatome Elentrong 11 entfernt" werden. Die Elektronen werden in Richtung des positiv geladenen Orantes beschleunigt zum Draht bewirken Auf dem Weg Es entsteht ein kurzfristiger Strom impuls Sie weitere lonisationen (lonisation - / Elektronen - LGL vine. Zählrate & Nulleffekt Impulsen / Zeitdauer at า (des Zählrohrs) . Zählrate ? -> Nulleffent: natürliche ionisierende Strahlung durch Weltall und der hervorgerufene (Kernreaktorunfälle,...) Ortsabhängig muss bei der Messung berücksichtigt werden Bsp.: Messung mit Präparat: 2₂ = 141 Imp/min Nulleffent: Zo = 14 Imp/min nur Präparat. Z= Z₁ - 20 = 127 Impimin Nebelkammer Kammer ist mit Alkoholdampf gefüllt (gesättigt) Kammer wird abgenübit Strahlung dringt in die Kammer ein Ionisation von Gasteilchen andere · Fotoplatte Halbleites Detentoren at = हे Nulleffent Subtrahieren lonen sind Kondensations Klime • Tröpfchen bilden eine Spur Länge der Spur zeigt an, wie energiereich die Strahlung ist Erde Teilchen- spuren und künstlich Einheiten Aktivität: Die Aktivität A eines Körpers ist der Quotient aus der Anzahl AN der Kernzer - fälle und der Zeit at A = Die Einheit der Aktivität Es gilt: 1 Bq = 1 Kemumwandlung 1 Sekunde AN 4+ Energiedosis: Die Energiedosis D ist der Quotient aus der von der radioaktiven Strahlung abgegebenen Energie AE und der Masse m des Körpers, der die Energie aufnimmt. D = DE m ist 1 Bq (1 Becquerel) Die Einheit der Energie closis ist 1 Gy (1 Gray) Es gilt: 1 Gy = 13 kg Äquivalentdosis: Die Aquivalent closis Da einer Strahlung ist das Produkt aus der Energie- dosis D mit einem Qualitätsfaktor Q. Oq = D. Q Die Einheit des Aquivalent dosis ist 1Sv (1 Sievest) Es gilt. 1Sv = 13 1 u Incluntive Methode: Der Qualitätsfaktor Q ist ein Erfahrungswert: 2-Strahlung: Qa = 20 B - Strahlung: Q₂ = 1 8 - Strahlung. Qc = 1 langsame Neutroner: 2,3 11 Schnelle 10 Methoden Deduntive Methode:· benamie oder ersichtliche Zusammenhänge verden zu neuen Zusammenhängen abgeleitet · Verwendung von Mathemark oder logischen Schlussfolgerungen Vermutete Zusammenhänge Verwendung von Experimenter Messdaten werden in einen gesetzmäßigen Zusammenhang gebracht Zerfälle 2- Zerfall:· in dem Kern eines Atoms schließen sich zwei Protonen und zusammen. -> Hehumkerne Diese haben genug Energie um den Kern zu verlassen Masse: -4 ·Kernladungszahl / Ordnungszahl: -2 B- Zerfall: ein Neutron wandelt sich zu L> so verlässt ein Elektron der Kern geht in einen Zustand geringerer Energie über Masse und Ladung des Kern ändern sich L> neue Stoffe entstehen. j-Zerfall. . Übergang von hoher Energie zu niedriger Energie (₂ Energie wird frei Anzahl von Protonen und Neutronen bleibt gleich Isotop bleibt erhalten Bsp.: relative Menge des Cäsium 137 Halbwertszeit L₂ Die Zeitspanne, nach der noch die Hälfte vorhanden ist. 0.8 0.6 0.5 Masse bleibt glach Kernladungszahl / Ordnungszahl. +1 0.4 G.25 0.2 0,125 • 0 دا 20 30 40 60 Halbwertszeit: 30 Jahre Hällfte der einem Proton um den Kern 80 90 100 120 Zeit (Jahre) 140 ganzen X-Achse: Halbwertszeit 160 180 Anzahl Y- Achse -> weiter 200 halbieren zum prüfen. zwei Neutronen je 23 Ra 4X→ 4¹Y+He 2233Rn B4 Der x-Zerfall der ursprünglichen Kerne 4Xz+AY+e B5 Der ß-Zerfall 14 C 14N L> Umwandlungsprozesse von einem N 16 7.13 s C12 98.90 11 Zerfallsreihe 10.1 10 100 a 9 ms 8 Fr 205 3,9 s 99,634 Ac 207 22 ms At 203 74m 201 1.8h C 13 1,10 B 12 20.20 ms Be 11 13,8 s Li 10 Ra 206 0,24 s 199 12h . . Th 90 232.0381 N 15 0,366 C 14 5730 a B 13 17 33 ms Be 12 23,6 ms LI 11 8.5 ms Ac 208 95 ms At 204 9.2 m Bi 202 1,72 h Fr 206 15,95 8 TI 200 26,1 h o 202 Po 203 Po 204 44,7 m 36 m 3,53 h L> Th 210 9 ms 200 Pb 201 Pb 202 1.5h 5.25-10% a 94h Ac 209 90 ms Fr 207 14,8 s At 205 26,2 m C 15 2.45 s B 14 13,8 ms Bi 203 11,76 h TI 201 73,1h 120 Pa 231,03588 Th 211 37 ms N 17 4.17 s Ac 210. 0,35 s At 206 29,4 m C 16 0.747 s Po 205 1,66 h B 15 10.4 ms Fr 208 58,6 s Bi 204 11,22 h 10 Pb 203 51,9 h Ra 207 Ra 208 Ra 209 Ra 210 Ra 211 Ra 212 Ra 213 Ra 214 Ra 215 Ra 21 3,7 s 13s 4,6 s 135 2,74 m 2,465 1,35 15m 1,35 AMA TI 202 12.23 d x-Zerfall. Rn 204 Rn 205 Rn 206 Rn 207 Rn 208 Rn 209 Rn 210 Rn 211 Rn 212 Rn 213 214 1,24m 2,83 m 5,67 m 9,3m 24,4 m 28,5 m 24h 146h 24 m 25 p Th 212 30 ms Ac 211 0,25 s Fr 209 50,0 s At 207 1,8h. Po 206 8,8 d 19 27.11 N 18 0,63 s Pa 213 Pa 214 Pa 215 Pa 216 Pa 217 Pa 218 Pa 219 17 ms 14 ms 0.2s 4.9m 12 5,3 ms BI 205 15,31 d C 17 193 ms Pb 204 1,4 TI 203 29,524 L₂ 1 noch 122 0 20 13,5 s Fr 210 3,18 m At 208 1.63 h 12 Po 207 5,84 h Th 213 Th 214 Th 215 Th 216 Th 217 Th 218 1,21 28 m 0,10 s 0,14 s 252 p 11x BI 206 6,24 d Ac 212 Ac 213 Ac 214 Ac 215 Ac 216 Ac 217 0,93 s 0,80 s 82% 0.17s Pb 205 1,5-10% a TI 204 3,78 a 92 Ausschnitt aus der Nuklidkarte Im Bereich der natürlichen Zerfallsreihen Fr 211 3,10 m At 209 5,4h U 238,0289 BI 207 31,55 a Fr 212 20,0 m 124 U 218 15m At 210 8.3h Bi 208 3,68 10% a Po 208 Po 209 Po 210 2,898 a 102 a 138.38 d Fr 213 Fr 214 Fr 215 34.61 50m 15g U219 -Que At 211 -2 Masse -4 722h 314 m Bi 209 100 TI 205 TI 206 TI 207 4.20m 4.77 in 70,476 198 Hg 199 Hg 200 Hg 201 Hg 202 Hg 203 Hg 204 Hg 205 Hg 206 Hg 207 H 205 17 16.87 23,10 13.18 29,86 46.59 d 6.87 52m 8,15 m At 212 At 213 np 126 Pb 206 Pb 207 Pb 208 Pb 263 Pb 210 24,1 22,1 52.4 $253 Po 211 0.516 s Po 212 U -4 Beispiel: Pu 241 237 B, zupu 1, 5 Am 2² 15 //p => ³² Pa , 233 B 210 8211 501321 T-208 209 3.053 10 128 Kemladungszahl -2 219 14 Ne 24 No 28 802 F23 F24 0.341 MA 022 14 TU 222 1p Th 220 975 0 23 12 m Np U 223 18 μs 2214 At 215 14 01ms Th 221 1,68 m instabilen 15 Rn 216 Rn 217 0,54 ms 45μs OM 130 20 Pa 221 Pa 222 Pa 223 Pa 224 43 ms 6,5 ms 5,9 0,96 s 14 2 nach unten und 2 B- Zerfall: Masse bleibt gleich Kernladungszahl +1 oben und 1 114 217 Ra 218 Ra 219 Ra 220 10 ms 25.65 23 ms HA 213 Po 214 Po 215 1,78 ms 0164 125 16 At 216 0,3 ms 94 Fr 217 Fr 218 Fr 219 165 1,0 ms 21 ms Np 225 U 224 0.7 ms gleich Th 222 2.2 ms Rn 218 35 ms 28128 Bi 214 Bi 2 5 45.59 srcent At 217 32,3 m 21 Pb 212 Pb 213 Pb 214 10.64 10.2 m Po 216 0,15 32 ma 132 F26 8 nach links nach links Pu U 225 95 ms Th 223 0,66 s Np 226 Np 227 31 ms 0,51 s Ra 221 28 s Fr 220 27,4 s Rn 219 3,96 5 At 218 Po 217 <10 s 26.8m 82 BI 216 3,5 m 17 ms Ки F 27 18. Ac 219 AC 220 Ac 221 AC 222 2223 Ac 224 Ac 225 Ac 226 Ac 227 26 ms 52 ms 2,10m 29h 21,773 a U 226 0,2 s Pu 228 Pu 229 Pu 230 Th 224 1,04 s Pa 225 Pa 226 1,8 s 1,8m Ra 222 38 s Fr 221 4,9 m Np 228 61,43 At 219 19m zu einem stabilen Isotop U 227 1,1 m Po 218 3,05 m Th 225 8,72 m Ra 223 11,43 d 1 Rr 220 Rn 221 5.6s 25 m 100) 2098 134 MIDA Fr 222 142m 20 At 220 3,71 m 84 Am U 228 Pa 227 38,3 m Th 226 31 m Fr 223 28m Rn 222 3,825 d Am 232 1.31 m At 221 23m Ra 224 Ra 223 3 6d 14,8 Elemente Elementsymbol U 229 58m 136 Np 229 Np 230 Np 231 Np 232 Np 233 Np 234 Np 235 Np 236 396,16 1.54 10 40m 4,5m 48.8m 147m 362m 446 Th 227 18.72 d Ne 32 Fr 224 3.3m 22 Pa 228 Pa 229 22h 1.50 10 Rn 223 23,2 m so lange, bis man bei einem stabilen Isotop endet 2 Zerfausarten (Zwei Farben) -> Zwei Wege notieren U 230 20,8d Am 234 2.32 m Pu 232 Pu 233 Pu 234 34,3m 20.3 8,56 Th 228 1,913 Ra 226 1600 a Fr 225 40m Rn 224 1,78 h 138 Ra relative Atommasse 226,0254 (Mittelwert entsprechend Isotopenhäufigkeit) U 231 426 Ame 24 Ra 2 23 86 Am 236 Am 237 Am 238 Am 239 Am 240 Am 241 Am 242 Am 243 1,7 m 750m 1/3h 113h 508h 432.28 16h U 232 68.9 Fr 226 481 T Th 229 Th 230 Th 23 7880750 Pu 235 253m U 234 U 235 U26 U 237 0.0055 0.7200 2.342 07 6.750 4455 07.038 10 Pa 230 Pa 231 Pa 22 Pa 133 Pa 234 Pa 35 Pa 236 Pa 237 Pa 238 1746 3276-10 1.31 27.01 112- 8.7m 23m U 233 1.592-105 Ac 228 Ac 229 Ac 230 Ac 231 Ac 232 513 82.3m 75m 115 122 140 Fr 227 247 m Pu 236 Pu 237 Pu 238 Pu 239 P 240 2411 10 a 2.858 4521 87.74 a Ra 228 Ra 229 Ra 230 5.75 40m Zahl der Neutronen Stabile Nuklide Elementsymbol Th 232 Th 233 Th 234 Th 235 1,405-10 22.3m 24.10 7.1m (Schwarz) 142 + Si 30 Massenzahl Isotopenhäufigkeit in Prozent 3,10 Np 237 Np 238 Np 239 Np 240 Np 241 2.144 10 30 65 m 88 144 Nuklide, die bei der Bildung der irdischen Materie entstanden Th 232 241 Pu 242 1.750 100 1435 Th 236 U 238 U 239 99 2745 23.5m 4.468 10 146 Th 237 U 240 1418 148 50m 90 Elementsymbol Instabile (radioaktive) Nuklid Ac 230-Massenzahl 122 s Halbwertszeit B-Zerfall Zerfallszweig über S tanspaltung mit geringe Häufigkeit Nach: G. Pfennig, H. Klewe-Nebenius, W. Seelmann-Eggebert: Karlsruher Nuklidkarte. 6. Aufl. 1995, Copyright by Forschungszentrum Karlsruhe Elektronen- einfang oder B-Zerfall a-Zerfall 444 Zerfallszweig geringer Häufigkeit