{{navi|Kernenergie|Isotope}}[[Bild:RadioaktivAblenkung Strahlung.pngjpg|left240px|right]]__TOC__Unter '''Radioaktivität''' versteht man den natürlichen Zerfall instabiler [[Isotope]] in für diese charakteristischen Zeiten, den sogenannten [[Halbwertszeit]]en.Alle Isotope ab der [[Ordnungszahl]] 84 sind instabil.
Unter Radioaktivität versteht man den natürlichen Zerfall instabiler [[IsotopeBild:Pse96.png|thumb|left|Marie & Pierre Curie<br />Bild: Anja Lindemann]]== Geschichte ==Entdeckt wurden die unsichtbaren, [[energie]]reichen Strahlen 1896 von Henri Becquerel. Er untersuchte [[Uran]]verbindungen auf einen Zusammenhang zwischen [[Fluoreszenz]] und [[Röntgen|Röntgenstrahlung]]. Dabei entdeckte er, dass [[Uran]] eine unsichtbare energiereiche Strahlung aussendet. In der Folgezeit untersuchten Marie und Pierre Curie ein stärker strahlendes Uranerz, die Uranpechblende. Sie isolierten im Jahr 1898 daraus die Elemente [[Polonium]] und [[Radium]] in . Von Marie Curie stammt auch die Bezeichnung „Radioaktivität“ für diese charakteristischen Zeiten, den sogenannten energiereiche Strahlung aus Atomen (lat. Radius: der Strahl).Der [[Energie]]umsatz beim radioaktiven Zerfall ist um vieles größer als bei [[HalbwertzeitChemische Reaktion|chemischen Reaktion]]en. == Strahlungsarten ==
Die Art der emittierten Strahlung bestimmt bei diesem Zerfallsvorgang die Folgeprodukte:
| Ein Alpha-Strahler emittiert Heliumkerne (Alphateilchen), somit vermindert sich für das Folgeprodukt die [[Massenzahl]] um den Wert vier, die [[Ordnungszahl]] um zwei.
'''Beispiel:''' Für radioaktive Experimente wird u. a. der α-Strahler [[Am]]-241 verwendet. Mit einer [[Halbwertszeit]] von 432,2 Jahren zerfällt Am-241 hierbei zu [[Np]]-237.
| Beta-Strahlung besteht aus [[Elektron]]en, die durch Spaltung eines instabilen [[Neutron]]s entstehen. Damit kann für das [[Isotop]] des Folgeproduktes sowohl die Massen- als auch die [[Ordnungszahl]] errechnet werden. Hierbei gilt: die [[Massenzahl]] bleibt konstant, die [[Ordnungszahl]] erhöht sich um den Wert eins.
'''Beispiel:''' Der radioaktive Beta-Strahler [[Kohlenstoff]] C-14 zerfällt in das stabile [[Isotop]] N-14 des Elementes [[Stickstoff]].
| Gamma-Strahler:<br />Nach einem α- oder ß-Zerfall befindet sich der neu entstandene Atomkern häufig in einem angeregten, d. h. ernergiereichen Zustand. Wenn der Kern in einen stabilen Energiezustand übergeht, wird diese Energie als Gamma-Strahlung abgegeben.
'''Beispiel:''' Bestrahlung von Krebszellen mit [[Kobalt|Co]]-60.
|}
=== Strahlungsmessung ===
[[Bild:Strahlungsmesser.png|154px|right]]
Der [[Strahlungsmessgerät|„Inspector USB“ (Bild)]] ist ein [[Messgerät]] zum Nachweis [[Radioaktivität|radioaktiver Strahlung]] mittels Geiger-Müller-Zählrohr. Die universelle Auslegung erlaubt Schülern die Messung von Alpha-, Beta-, Gamma- und [[Röntgenstrahlung]].
== Uran-Radium-Zerfallsreihe ==
== Strahlungsarten ==http://www2Alle Uranisotope sind radioaktiv und daher instabil.lfuIhr natürliches Vorkommen ergibt sich aufgrund der radioaktiven Zerfallsreihen.badenBei der Uran-wuerttemberg.de/lfu/abt3/strahlenschutz/radio95/abb_1_01Radium-Zerfallsreihe werden Alpha- und Betastrahlen emmitiert, keine Gammastrahlen.gif
=== Alpha-Strahlung ===Ein Alpha-Strahler emittiert Heliumkerne, somit vermindert sich für das Folgeprodukt die Massenzahl um den Wert vier, die Ordnungszahl um zwei[[Bild:Uran radium zr. gif]]
== Anwendungsbeispiele ==* Altersbestimmung durch die [[BildRadiocarbonmethode]]* Ernährung:Alphaentstehung.jpg[[Isotopenanalyse]]* Stromerzeugung: [[Kernenergie]]
==Übungen = Beta-Strahlung ==== Lückentext ===Beta-Strahlung hingegen besteht aus Elektronen, die durch Spaltung einesinstabilen Neutrons entstehen. Damit kann für das Isotop des Folgeproduktes sowohldie Massen- als auch die Ordnungszahl errechnet werden. Hierbei giltVervollständige folgenden Lückentext zum Thema „Radioaktivität“: die Massenzahl bleibt konstant, die Ordnungszahl erhöht sich um den Wert eins.So zerfällt der radioaktive Beta-Strahler [[Kohlenstoff]] C-14 in das stabile [[Isotop]] N-14 des Elementes [[Stickstoff]].
[[Bild:BetaUnter Radioaktivität versteht man den natürlichen - (1) - instabiler Isotope in für diese charakteristischen Zeiten, den sogenannten - (2) -entstehung.jpg]]
=== GammaDie Art der emittierten Strahlung bestimmt bei diesem Zerfallsvorgang die Folgeprodukte:* Ein Alpha-Strahler emittiert Heliumkerne, somit vermindert sich für das Folgeprodukt die Massenzahl um den Wert - (3) -, die Ordnungszahl um - (4) -.* Beta-Strahlung ===hingegen besteht aus - (5) - , die durch Spaltung eines instabilen - (6) - entstehen. Damit kann für das Isotop des Folgeproduktes sowohl die Massen- als auch die Ordnungszahl errechnet werden.<br>Hierbei gilt: die - (7) - bleibt konstant, die - (8) - erhöht sich um den Wert - (9) -.<br>So zerfällt der radioaktive Beta-Strahler Kohlenstoff C-14 in das stabile Isotop - (10) - des Elementes - (11) -.
=== Quiz ===* [[BildRadioaktivität:Uran radium zr.gifQuiz zu Radioaktivität und Kernenergie|Quiz]]* [[Radioaktivität: Lösung zum Quiz]]
== Weblinks == {{navicb|Kernenergie-|20|Isotope356}}{{www}}{{LEIFI|kern-teilchenphysik}}* [http://www.educeth.ch/physik/leitprog/radio/docs/radio.pdf ETH Zürich: Leitprogramm Selbstlernprogramme zur Radioaktivität. Ein ausführliches Selbstlernprogramm mit Übungsaufgaben und Lösungen]* auf [http://www.akgymkernfragen.asn-grazde www.ackernfragen.at/radioaktivitaet/index.htmde]* Strahlungsarten im Detail [http://www.zw-jena.de/energie/kernstrahlung.html Strahlungsarten im Detailbei der Zukunftswerkstatt Jena]* [[Media:Kernchemie.pdf|Grundlagen der Kernchemie von Werner Schötschel]]* Interessante Informationen über [http://www.geowiss.uniabi-hamburgphysik.de/ibuch/kernphysik/alphastrahlung/ Alpha]-boden, [http:/lvradiop/fra_int.htm Inst. für Bodenkunde Uni Hmbabi-physik.de/buch/kernphysik/betastrahlung/ Beta]* - und [http://www.lpm.uniabi-sbphysik.de/chemiebuch/kernphysik/begleitmaterialgammastrahlung/KernchemieGammastrahlung].pdf Kernchemie]