Wie interpretiere ich Zerfallsgleichungen (10. Klasse Kernphysik)?
Lerne gerade für Physik und verstehe die Erklärung, wie man Zerfallsgleichungen interpretiert, leider gar nicht.
Ich hab verstanden, dass man die Nuklidtafel benutzt, wo alle Isotope eines Elements aufgelistet sind und dass die Spaltennummer die Anzahl der Neutronen zeigen. Aber dann heißt es etwas von Sprung nach unten und links bei einem Alpha-Zerfall, oben und links bei Beta-Zerfall... Und dass so Zerfallsreihen entstehen, bis sie ein stabiles Isotop erreichen. Das versteh ich überhaupt nicht.
Kann es jemand erklären?
Habe ein Bild hinzugefügt, diese Zerfallsgleichungen soll ich interpretieren. Die Lösung möchte ich nicht, aber eine Erklärung wäre toll, wie ich das machen muss.
Danke. ✌️
GELÖST
Für alle, die sich in der Zukunft die gleiche Frage stellen:
- Thorium-228 zerfällt unter Aussendung von Alphastrahlen in Radium-224.
- Kohlenstoff-14 zerfällt unter Aussendung von Betastrahlen in Stickstoff-14.
- Xenon-131 sendet beim radioaktiven Zerfall Gammastrahlen aus.
4 Antworten
Man nennt es Gleichung, weil bei dem Zerfall zwei Größen gleich bleiben: Die Massenzahl vorher ist die Summe der Massenzahlen nachher, und die Ladungszahl vorher ist die Summe der Ladungszahlen nachher.
Bei den Kernen gibt die Ladungszahl die Ladung des Kerns an, also ist sie die Protonenzahl. Bei dem Beta-Teilchen (Elektron) ist es dessen negative Ladung.
Die Kernladungszahl bestimmt, welches Element man hat: Z.B. ist es bei 6 immer Kohlenstoff und bei 7 immer Stickstoff.
Bei dem Gamma-"Zerfall" zeigt die Gleichung so nicht, was mit dem Xenon-Kern passiert. Er zerfällt nicht wirklich, aber er verändert sich. Manchmal schreibt man auf der linken Seite der Gleichung 131m, um anzuzeigen, daß der Kern in einem "metastabilen" Zustand ist, bevor er das Gamma-Quant ausstößt.
Diese Schreibweise für Gamma-aktive Nuklide kannst Du z.B. in dieser Tabelle sehen: https://en.wikipedia.org/wiki/Isotopes_of_xenon
Dankeschön. Weißt du, was mit dem "interpretieren" der Zerfallsgleichungen gemeint ist, die ich im Bild habe?
Genau wissen kann das ja höchstens, der- oder diejenige, der oder die die Aufgabe gestellt hat. Das Wort läßt nämlich selbst Interpretationsspielraum. Ich nehme einfach an, daß meine Antwort als Beispiel einer Interpretation gelten darf, die Du nach Belieben weiter interpretieren und fortsetzen kannst.
Interpretation (lateinisch interpretatio „Auslegung, Übersetzung, Erklärung“) bedeutet im allgemeinen Sinne das Verstehen oder die subjektiv als plausibel angesehene Deutung von etwas Gegebenem oder wenigstens von etwas Vorhandenem.
Danke. Habe inzwischen die Lösung, man hätte die Interpretationen der drei Zerfallsgleichungen so schreiben sollen:
- Thorium-228 zerfällt unter Aussendung von Alphastrahlen in Radium-224.
- Kohlenstoff-14 zerfällt unter Aussendung von Betastrahlen in Stickstoff-14.
- Xenon-131 sendet beim radioaktiven Zerfall Gammastrahlen aus.
Die Sätze 1 und 2 sind richtig.
Satz 3 würde ich so nicht stehen lassen, denn man kann ihn so verstehen, als ob das Xenon-131 dabei unverändert bliebe und einfach immer weiter strahlen könnte. Die Freunde der "freien Energie" würden sich freuen! Aber so ist es ja nicht. Nur eine bestimmte Form von Xenon-131, tut das, und sie wird dabei zu einer anderen Form von Xenon-131. Richtig muß der Satz so lauten:
Xenon-131m sendet beim radioaktiven Zerfall Gammastrahlen aus.
Aber wir hättet Ihr darauf kommen sollen? Die Information (das kleine m) fehlt ja schon in der Gleichung, die Ihr bekommen habt. Vielleicht ist der Zusammenhang auch Eurem Lehrer nicht klar.
Hm, das mit dem kleinen m, freie Energie etc. sagt mir nichts. Wir machen halt nur die Basis, es ist ja kein Studium, sondern einfach 10. Klasse Grundlagen. Unser Lehrer hat da auch nichts weiter zu gesagt.
Hallo thirdculturekid, die Interpretation in wenigen Worten zu formulieren, fällt mir schwer, zumal ich nicht weiß, wie groß Dein Hintergrundwissen ist. Ich könnte mir aber vorstellen, dass Dir dieses kurze Video weiter hilft:
Danke. Habe inzwischen die Lösung, man hätte die Interpretationen der drei Zerfallsgleichungen so schreiben sollen:
- Thorium-228 zerfällt unter Aussendung von Alphastrahlen in Radium-224.
- Kohlenstoff-14 zerfällt unter Aussendung von Betastrahlen in Stickstoff-14.
- Xenon-131 sendet beim radioaktiven Zerfall Gammastrahlen aus.
Mach dir klar, welche Veränderungen bei den jeweiligen Zerfällen im Kern stattfinden. Daraus ergeben sich die Sprünge in der Nuklidkarte.
Wenn man bloß mal in die Köpfe der Aufgabensteller schauen könnte! Dann wüsste man endlich mal, was sie eigentlich haben wollen. Na gut, aber vielleicht hast Du ja trotzdem ein wenig dazugelernt. Viel Erfolg bei der Prüfung.
Wie Zerfallsreihen funktionieren, das ist hier mit einer interaktiven Grafik erklärt. Mit jedem Klick geht es zum nächsten Tochternuklid. Kleine Schritte: Betazerfall, große Schritte: Alphazerfall.
https://www.leifiphysik.de/kern-teilchenphysik/radioaktivitaet-einfuehrung/ausblick/zerfallsreihen
Gezeigt werden hier die natürlichen Zerfallsreihen, also die von radioaktiven Nukliden, die in der Natur vorkommen.
Die künstlichen radioaktiven Nuklide, die man z.B. in den abgebrannten Brennstäben der Kernkraftwerke findet, haben eigene Zerfallsreihen, die aber alle nach dem gleichen Schema funktionieren.