Erklärung Bsp- Überschuss?

Question

Hey eine Frage zu dem BetaZerfall:

siehe Link: http://www.abi-physik.de/buch/kernphysik/betastrahlung/

Hier wird gesagt:

Nuklide mit einem Überschuss an Neutronen zerfallen über den β−-Prozess.

Bsp:

Au ist Gold

Gold hat 79 Protonen und 118 Neutronen...also es kommt wirklich zu einem Neutronen Überschuss

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Der β+-Zerfall tritt bei protonenreichen Nukliden auf

Bsp:

K ist Kalium

Kalium hat 19 Protonen und 20 Neutronen

Somit ist das Nuklid doch nicht protonenreich sondern es herscht doch wieder ein Überschuss von Neutronen oder??

Comments

Kann keiner Helfen, wenn nicht muss ich mal meinen Physiklehrer um Rat bitten^^

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Protonen und Neutronen sind in Atomen häufig in etwa gleichmäßig verteilt. Etwas mehr Neutronen als Protonen.

Das ⁴⁰K zerfällt mit einer Halbwertszeit von mehr als 50 Millionen Jahren selten. Das liegt einfach daran das hier noch Protonen und Neutronen recht gut verteilt sind. 

Anders wäre das beim ³⁸K (7,636 min ; β+ Zerfall) oder beim ⁴⁶K (105 s ; β- Zerfall). Die zerfallen dann auch wesentlich schneller.

Answer 1

Hallo,

zugegebenermaßen ist die Wortwahl auf den allerersten Blick etwas unscharf...

Letztlich besteht aber ein Unterschied zwischen "Überschuss" und "Reichtum".

Dein Beispiel Kalium:

19 Protonen, 21 (nicht 20 !) Neutronen

Reich an Protonen bedeutet hier nicht, dass Du unbedingt mehr Protonen als Elektronen haben musst sondern lediglich, dass im Verhältnis zur Neutronenzahl,  die Anzahl der Protonen sehr hoch ist !

(Übrigens sind protonenreiche Kerne meist sehr leicht → Massenzahl !)

Im Gegensatz dazu Dein erstes Beispiel Gold:

79 Protonen, 118 Neutronen  → ein klarer "Überschuss" an Neutronen !

Wenn Du das Zerfallsprodukt kennst, kannst Du ja gut herleiten, ob es sich um einen Beta-Minus-Zerfall (im Kern ist ein Neutron in ein Proton umgewandelt) oder einen Beta-Plus-Zerfall handelt. Hierbei ist im Kern ein Proton in ein Neutron umgewandelt.

Ansonsten schau einfach mal in eine Nuklidkarte  :))

Sehr schönes Thema übrigens !

Comments

Danke

ich weiss das bei einem beta minus zerfall ein neutron in ein Proton umgewanldet wird...und bei einem beta plus zerfall ein proton in ein neutorn...

kann man das aber aus dem peridoensytsem herauslesen ob es sich bei den elemneten um ein ebta plusoder minus hadnelt oder steht das ind er aufgabe

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Nein, dies gilt nicht für alle Nuklide mit den beschriebenen Eigenschaften, sondern nur für die meisten. Ein schneller Blick auf eine Nuklidkarte bestätigt dies sofort. http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/d/db/Isotopentabelle_Segre.svg/2000px-Isotopentabelle_Segre.svg.png

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ich hatte noch nicht die nuklidkarte...ist das auf meinem periodensystem und man erkennt ja gar nicht die s stoffe

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Hi Plya,

nein, Periodensystem und Nuklidkarte sind verschiedene Dinge.

Auf einer Nuklidkarte sind alle Nuklide geordnet nach Protonen- und Neutronenzahl. Zusätzlich kannst Du daraus verschiedene Eigenschaften der Nuklide herauslesen, beispielsweise die Zerfallsarten, somit auch, ob es sich jeweils um Beta-Plus-, oder Beta-Minus-Zerfall handelt.

Wenn das bisher noch kein Thema in der Schule war, festige vielleicht lieber Dein Wissen über die diversen Strahlungsarten. Das ist wichtiger !!

Viele Grüße !

PS: Weißt Du jetzt, warum die verschiedenen Arten der Strahlung unterschiedlich gut ionisieren?:))

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PS: Weißt Du jetzt, warum die verschiedenen Arten der Strahlung unterschiedlich gut ionisieren?:)) 

Mit ionisieren meint man doch wie stark radioaktiv oder??

also ich weiß, dass die alpha strahlung durch papier abschirmbar ist und deshalb schlecht ionisiert..

beta strahlung kann durch Aluminium abgeschirmt werden und ist somit etwas besser radioaktiv

am stärksten ist die gammastrahlung, eine elktromagnetische Strahlung mit enerigiereichen Photonen und kann sogar durch Papier , Alumnium kommen...

stimmt meien lösung?

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Plya, schau Dir bitte noch einmal Deine Frage bzw. meine Antwort von gestern an:

Erklärung Bsp- Überschuss?(Bin jetzt eine Stunde weg...)

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Ups, das war die falsche Frage :)

Ich meinte natürlich die hier:

Arten Strahlung ?Aufgabe

Answer 2

Ich habe ein paar Anmerkungen:

Erstmal redest du von $$_{79}^{198}Au$$ und sagst dann "Gold hat 79 Protonen und 118 Neutronen". Das ist so nicht richtig. Nicht Gold hat 79 Protonen und 118 Neutronen, sondern 198-Gold hat 79 Protonen und 118 Neutronen. Es ist also wichtig, dass du dazu schreibst von welchem Goldnuklid du gerade sprichst. Schließlich gibt es mehrere davon und die haben zwar jeweils die gleiche Protonenzahl (sonst wäre es nicht mehr Gold), aber unterschiedliche Neutronenzahlen. Dies war nur ein Beispiel, denn tatsächlich hat 198-Gold 79 Protonen und 119 Neutronen (Massenzahl - Protonenzahl = 198-79 = 119).

Im nächsten Satz sagst du "also es kommt wirklich zu einem Neutronen Überschuss". Es kommt nicht zu einem Neutronenüberschuss, sondern 198-Gold *hat* einen Neutronenüberschuss, denn es besteht aus mehr Neutronen (119) als Protonen (79).

Bei Kalium hast du den gleichen Rechenfehler gemacht. Wenn 40-Kalium die Massenzahl 40 hat (also Protonen + Neutronen sind insgesamt 40) und die Protonenzahl 19 ist, dann ist die Neutronenzahl logischerweise 21 und nicht 20.

Um auf deine eigentliche Frage zu antworten: Ja, 40-Kalium hat tatsächlich wie du richtig sagst keinen Protonenüberschuss, sondern einen Neutronenüberschuss. Allerdings tritt der Beta-Plus-Zerfall nicht bei Nukliden mit Protonenüberschuss auf, sondern bei "protonenreichen" Nukliden. Anders formuliert also bei Nukliden, die nicht nur aus 5 oder 6 Protonen bestehen, sondern schon ein paar mehr haben.