Warum durchdringt ein alpha-Teilchen kein Papier (Physik)?
aplpha-teilchen durchdringen ja das Fenster des Zählrohrs, aber sie durchdringen kein Papier. Was kann man daraus folgern?
Vielleicht, dass alpha-Teilchen eine geringe Durchdringbarkeit haben, und, dass die Reichweite nur wenige Zentimeter beträgt.
Aber es muss ja noch was mit dem Fenster zu tun haben?
Ist das dünner, oder warum durchdringt ein alpha Teilchen ein Fenster, aber kein Blatt-Papier
3 Antworten
https://de.wikipedia.org/wiki/Z%C3%A4hlrohr :
...
Wenn auch Alpha- und Betastrahlung detektiert werden sollen, darf das Zählrohr an einem Ende nur mit einer massearmen Folie (z. B. Glimmer oder biaxial orientierter PET-Folie) verschlossen sein (Fensterzählrohr). Die Folie muss dem Druckunterschied zur Außenluft standhalten, aber die Teilchen in das Zählrohr gelangen lassen....
D.h. die Folie ist extrem dünn.
Der Grund, warum Alpha-Teilchen von einem Stück Papier aufgehalten werden können und Beta-Teilchen beispielsweise nicht ist, dass der Streuquerschnitt (bzw. der Absorptionsquerschnitt) für ein Teilchen bei Wechselwirkung mit Materie mit dessen Masse stark ansteigt. Alpha-Teilchen sind Heliumkerne und damit ca. 4000 Mal schwerer, als ein Beta-Teilchen (Elektron). Der Streuquerschnitt gibt im Prinzip an wie wahrscheinlich es ist, dass das Teilchen an einem Atom des Materials gestreut wird. Aus diesem Streuquerschnitt und der Dichte und Kristallstruktur des Materials kann man die Eindringtiefe berechenen. Je größer der Streuquerschnitt, desto geringer die Eindringtiefe. Analoges gilt für den Absorptionsquerschnitt.
Der Grund, warum Alpha-Teilchen das Fenster eines Detektors durchdringen können ist, dass dieses Fenster extrem dünn ist (Folie) und deshalb die meisten Alpha-Teilchen hindurchkommen, weil sie auf dem Weg durch das Fenster nicht an so vielen Atomen vorbeikommen und damit die Streuwahrscheinlichkeit gering ist.
Am besten schaust du dir mal die Eigenschaften der einzelnen Strahlungsarten an. (z.B. Alpha,Beta,Gamma). Stichwörter wie Ablenkung, ionisierende Strahlung, im Vergleich zu elektromagnetischer Strahlung. Dann solltest du die Energieverhältnisse verstehen und dann kannst du durch die Eigenschaften deine Frage evtl. beantworten. Und überleg dir wie so ein Zählrohr funktioniert (zum Beispiel ein Geiger-Müller-Zählrohr). Dann ist die gesamte Thematik verständlicher finde ich.
Tipp: Die Alpha Strahlung ist eine Teilchenstrahlung und hat somit Masseeigenschaften. Wenn du diese im Vergleich zu anderen Strahlungen setzt sollte klar sein warum diese Strahlung leichter abzuschirmen ist.