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allgemeines Maßeinheit: Becquerel, Bq = ein Zerfall pro Sekunde
veraltet: Curie, Ci = 3,7 *1010 Zellfälle pro Sekunde
Fission: Kernzerfall Fusion: Kernverschmelzung
α-Zerfall Zerfall unter Freisetzung von Helium-Kernen, oft als Kernspaltung. Die Nukeonenzahl sinkt um 4 (Kernmasse vermindert). Die Kernladung sinkt um 2 (anderes Element). 14662Sm -> 14260Nd + 42He + 2,45 MeV
β-Zerfall Zerfall unter Freisetzung eines Elektron. Dabei bleibt die Nukeonenzahl erhalten (Kernmasse wenig verändert). Die Kernladung steigt um 1 an (anderes Element).
Elektronen - Einfang EC, ε Ein Atom mit einem Protonenüberschuß kann ein Elektron aus der K-Schale einfangen. Dadurch sinkt die Kernladungszahl um eins.
Der Prozess wird durch die schwache Wechselwirkung vermittelt und gehört zur Beta-Radioaktivität. Gleicher Effekt wie ein Beta-plus-Zerfall. Die durch die Kernumwandlung frei werdende Energie wird als kinetische Energie an das Neutrino abgegeben. Das durch das eingefangene Elektron entstandene Loch in der inneren Schale der Elektronenhülle wird durch ein Elektron aus einer äußeren Schale wieder besetzt (Spontane Emission). Die dabei frei werdende Energie wird als Photon (Röntgenstrahlung entsprechend einer Linie des Röntgenspektrums des Tochterelements) oder als Auger-Elektron abgestrahlt.
Neutronen - Einfang 238U + n ⇒ 239U + β- ⇒ 239Np + β- ⇒ 239Pu (schneller Brüter)
232Th + n ⇒ 233-Th + β- ⇒ 233Pa-Np ⇒ β- ⇒ 233U
Kernspaltung Atomkerne können entweder spontan zerfallen oder durch Kernreaktionen zur Spaltung gebracht werden.
Zerfallsreihen 223Ra -> 219Rn + 42He (HWZ 11,4d) -> 215Po + 42He (HWZ 3,96 s) -> 211Pb + 42He (HWZ 1,76ms) -> 211Bi + e- (HWZ 36,1m) -> 207Tl + 42He (HWZ 2,14m s) -> 207Pb + e- (HWZ 4,77m)
  • Uran - Radium - Zerfallsreihe
  • Uran - Actinium - Zerfallsreihe
  •  Thorium - Zerfallsreihe
  •  Neptunium - Zerfallsreihe
radioaktiver Zerfall 147N + 42He -> 178O + 11H 105Be + 42He -> 137O + 10n -> 136C + e+ 2713Al + 42He -> 3015P + 10n -> 3014Si + e+
Kern-Photoeffekt Energiereiche Photonen können aus der bestrahlten Materie Neutronen oder Protonen freimachen,
wenn ihre Energie zur Ablösung des Neutron aus dem Atomkern ausreicht,
 d.h. größer als die Bindungsenergie des Neutron an den Kern ist.
Element Schwellenenergie
/MeV
Integraler Wirkungsquerschnitt
/ mbarn. MeV
Kohlenstoff 18,7 0,05
Sauerstoff 15,6 0,02
Kupfer 10,6 0,6
Blei 7,9 4,4
Quellen 1.) www.quarks.de

2.) Max-Planck-Institut für Physik in München

3.) Institut für Nukleare Entsorgung des KIT

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