Strahlungsarten: Alpha- und Beta-Strahlung

Alpha-Strahlung (α-Strahlung) besteht aus Heliumkernen $^4_2He$. Sie hat nur eine geringe Reichweite und kann leicht abgeschirmt werden. Trotzdem ist sie gefährlich, weil sie ein hohes Ionisierungsvermögen hat - das heißt, sie kann viele Teilchen auf kleinem Raum ionisieren.

Wenn Alpha-Strahlung in deinen Körper gelangt, kann sie Zellen schädigen und sogar Krebs auslösen. Ein bekanntes Beispiel ist radioaktives Radon-222, das in der Luft vorkommt. Bei einem Alpha-Zerfall wandelt sich ein Element in ein anderes um, wie etwa bei: ^224_88Ra → ^220_86Rn + ^4_2He.

Beta-Strahlung (β-Strahlung) ist eine ionisierende Teilchenstrahlung aus Elektronen. Sie kann tiefer eindringen als Alpha-Strahlung, lässt sich aber durch dünne Metallplatten (z.B. Aluminium) abschirmen. Beim Beta-Minus-Zerfall wandelt sich im Atomkern ein Neutron in ein Proton, ein Elektron und ein Elektron-Antineutrino um.

💡 Gut zu wissen: Bei einem Beta-Zerfall ändert sich die Kernladungszahl um eine Einheit, während die Massenzahl gleich bleibt. Das neue Element hat also eine andere chemische Identität!

Der Reaktionsverlauf sieht so aus: ^A_ZX → ^A_$Z+1$Y + e^- + v̄_e. Ein Beispiel dafür ist: ^214_82Pb → ^214_83Bi + e^- + v̄_e, wobei Blei-214 zu Wismut-214 wird.

Gamma-Strahlung

Gamma-Strahlung (γ-Strahlung) ist elektromagnetische Strahlung in Form von Gammaquanten. Anders als Alpha- und Beta-Strahlung entsteht sie, wenn ein Atomkern von einem angeregten in einen energetisch günstigeren Zustand übergeht. Sie ist die gefährlichste der drei Strahlungsarten!

Gamma-Strahlung hat eine extrem große Reichweite und durchdringt fast alle Materialien. Sie lässt sich nur mit sehr dicken Bleischichten wirksam abschirmen. Ihre hohe Quantenenergie kann viele chemische Bindungen brechen, was sie besonders gefährlich für lebende Organismen macht.

Bei einer Gamma-Strahlung verändert sich weder die Massenzahl noch die Kernladungszahl des Atomkerns. Die Reaktionsgleichung sieht deshalb einfach aus: X → X' + γ. Ein Beispiel: ^137_56Ba → ^137_56Ba + γ - das Barium bleibt Barium, gibt aber Energie in Form eines Gammaquants ab.

🌟 Interessant: Gamma-Strahlung bewegt sich immer mit Lichtgeschwindigkeit $299.792.458 m/s$ und tritt bei fast allen Kernumwandlungen auf. Sie entsteht häufig nach Alpha- oder Beta-Zerfällen, wenn der Kern noch überschüssige Energie abgeben muss.