1. Radioaktive Strahlung - ionisierende Strahlung
Radioaktivität und Ionisierende Strahlung
Radioaktive Strahlung ist eine Strahlung, die im Kern eines Atoms entsteht. Das gefährliche an dieser Strahlung ist, dass sie so viel Energie besitzt, dass sie Atome ionisieren kann.
Wird Atom oder ein Molekül von ionisierender Strahlung getroffen, dann kann ein Elektron aus der Elektronenhülle herausgeschlagen werden. Das kann dazu führen, dass die Bindung zwischen den Atomen in einem Molekül zerstört wird und das Molekül deshalb zerstört wird.
Zur radioaktiven Strahlung gehören:
- Alphastrahlung
- Betastrahlung
- Gammastrahlung
- Neutronenstrahlung
Aber radioaktive Strahlung ist nicht die einzige Strahlungsart, die zur Ionisierung von Atomen und Molekülen in der Lage ist. Auch Röntgenstrahlung hat genügend Energie, um auf diese Weise Moleküle zu zerstören.
Halbwertszeiten
Bei α- und β- Strahlung ändert sich der Atomkern und amit die Atomsorte (siehe das Kapitel Die Nuklidkarte). γ-Strahlung entsteht zusätzlich zur α- und β- Strahlung.
Wenn ein radioaktives Material zerstrahlt, dann gibt es eine Halbwertszeit. Jedes radioaktive Material hat seine charakteristische Halbwertszeit.
Wenn eine Halbwertszeit verstrichen ist, dann ist noch genau die Hälfte des radioaktiven Materials vorhanden, der Rest hat sich durch radioaktiven Zerfall verändert.
Nach zwei Halbwertszeiten ist nur noch ein Viertel des Materials da und so weiter. Man kann daher mit einer Formel ausrechnen, wann noch wie viel eines radioaktiven Materials vorhanden ist:
P
Dabei ist
- N0 die Menge des radioaktiven Materials zur Zeit t=0
- t die verstrichene Zeit
- und THW ist die Halbwertszeit des radioaktiven Materials
Halbwertszeiten liegen zwischen Bruchteilen vonb Sekunden und tausenden von Jahren:
Einige Beispiele
| Element | Halbwertszeit |
|---|---|
| Caesium Cs137 | 30 Jahre |
| Kohlenstoff C14 | 5730 Jahre |
| Uran 235 | 700 000 000 Jahre |
| Uran 238 | 4 500 000 000 Jahre |
| Plutonium Pu239 | 24 110 Jahre |
| Radon Rn 220 | 55 Sekunden |
| Radon Rn 222 | 3,82 Tage |
RadonR
Weitere Informationen zu den ionisierenden Strahlungsarten:
Alphastrahlung
Betastrahlung
Gammastrahlung
Neutronenstrahlung
Röntgenstrahlung
Backlinks:
2 Physikbücher:BGPhysik13-2