[[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 (Alphateilchen), somit vermindert sich für das Folgeprodukt die [[Massenzahl]] um den Wert vier, die [[OrdnungszahlBild:Uran radium zr.gif]] um zwei.
== Anwendungsbeispiele ==* Altersbestimmung durch die [[BildRadiocarbonmethode]]* Ernährung:Alphaentstehung.jpg[[Isotopenanalyse]]* Stromerzeugung: [[Kernenergie]]
==Übungen === Beta-Strahlung == Lückentext ===Beta-Strahlung hingegen besteht aus [[Elektron]]en, die durch Spaltung einesinstabilen [[Neutron]]s entstehen. Damit kann für das [[Isotop]] des Folgeproduktes sowohldie Massen- als auch die [[Ordnungszahl]] errechnet werden.Vervollständige folgenden Lückentext zum Thema „Radioaktivität“:
Hierbei gilt: die [[Massenzahl]] bleibt konstant, die [[Ordnungszahl]] erhöht sich um Unter Radioaktivität versteht man den Wert eins.So zerfällt der radioaktive Betanatürlichen -Strahler [[Kohlenstoff]] C(1) -14 instabiler Isotope in das stabile [[Isotop]] Nfür diese charakteristischen Zeiten, den sogenannten - (2) -14 des Elementes [[Stickstoff]].
[[BildDie 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-entstehungStrahler Kohlenstoff C-14 in das stabile Isotop - (10) - des Elementes - (11) -.jpg]]
* [[Radioaktivität: Quiz zu Radioaktivität und Kernenergie|Quiz]]
* [[Radioaktivität: Lösung zum Quiz]]
{{cb|-|20|356}}{{www}}{{LEIFI|kern-teilchenphysik}}* Selbstlernprogramme zur Radioaktivität mit Übungsaufgaben und Lösungen auf [http://www.kernfragen.de www.kernfragen.de]* Strahlungsarten im Detail [http://www.zw-jena.de/energie/kernstrahlung.html bei der Zukunftswerkstatt Jena]* [[BildMedia:Uran radium zrKernchemie.gifpdf|Grundlagen der Kernchemie von Werner Schötschel]]* Interessante Informationen über [http://abi-physik.de/buch/kernphysik/alphastrahlung/ Alpha]-, [http://abi-physik.de/buch/kernphysik/betastrahlung/ Beta]- und [http://abi-physik.de/buch/kernphysik/gammastrahlung/ Gammastrahlung].
== Weblinks ==
* [http://www.educeth.ch/physik/leitprog/radio/docs/radio.pdf ETH Zürich: Leitprogramm Radioaktivität. Ein ausführliches Selbstlernprogramm mit Übungsaufgaben und Lösungen]