Physik Forum

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Hi Leute Smile

Ich habe mal eine Frage zur Betastrahlung. Ich verstehe nicht, wie aus einem Neutron ein Proton, sowie ein Elektron entsteht. spaltet sich das Neutron iwie oder wie kommt das zustande? Sprich ich verstehe nicht, wie man aus "eins" "zwei" macht Wink

Vielen Dank im Vorraus Very Happy

LG Nils

[Fritz]

Hallo

Die schwierigsten Fragen gleich als ersten was? Normalerweise kommen von Neulingen hier eher Fragen zur schiefen Ebene oder sowas. Schön, dass es auch Leute gibt, die nicht nur wegen ihrer Hausübung hier her finden

Du hast natürlich recht, eine seltsame Sache ist das schon, aber wie es aussieht müssen wir uns daran gewöhnen. In der Quantenwelt können sich Teilchen in andere Teilchen umformen, entstehen oder verschwinden, wie es ihnen passt, solange gewisse Grundregeln nicht verletzt werden.

Also frei nach dem Motto: "Wieso nicht?"

Zu diese Grundregeln gehören:

* Die Energieerhaltung
* Die Impulserhaltung
* Die Ladungserhaltung
* Die Erhaltung der Leptonenzahl
diese Liste erhebt keinen Anspruch auf Vollständigkeit
(von Massenerhaltung habe ich übrigens absichtlich nichts geschrieben)

Mit Leptonen meint man eine gewisse Art von Elementarteilchen, und eines der physikaltischen Gesetze sagt, dass diese bei jeder Reaktion vorher gleich viele Leptonen vorhanden sind wie nachher.

Neutronen und Protonen bestehen aber aus Quarks, die keine Leptonen sind. Soll also eine Elektron herauskommen (das ist ein Lepton) so muss gleichzeit eines 'verschwinden' bzw. ein Anti-Lepton entstehen.

Deshalb entsteht beim Betazerfall nicht nur eine Elektron, sondern auch ein Antineutrino.

Siehe auch hier:
http://de.wikipedia.org/wiki/Betazerfall

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Hi,

Vielen Dank für die schnelle, genaue und verständliche Antwort.

Ich habe noch eine Frage.

Wenn z.B. Cs134 durch Betastrahlung zu Ba134 zerfällt. fehlt dem Barium ja ein Elektron, da es 56 Protonen aber nur 55 Elektronen hat. Das eine Elektron wurde ja abgespalten. Meine Frage ist nun handelt es sich bei dem Barium um ein einfach positiv geladenes Atom? oder wie muss ich das verstehen?

Vielen Dank schonmal im Vorraus

[Fritz]

Ja, das Ba134 ist dann elektrisch positiv geladen, zumindest kurzfristig. Es muss sich erst wieder ein Elektron aus der Nachbarschaft einfangen um neutral zu werden.

Theoretisch könnte das auch das gleiche Elektron sein, dass beim Betazerfall erzeugt wurde, das ist aber viel zu schnell und fliegt einfach davon.

Das Elektron ist sogar so energiereich, dass es wenn es während seines Fluges auf Atome trifft, Elektronen aus deren Schale herausschlagen kann und damit diese Atome ionisiert.

Es entstehen 'frei Radikale', diese können chemische Bindungen zerstören oder modifizieren, da chemische Bindungen hauptsächlich durch elektrische Kräfte zustande kommen. Das ist der Grund warum ionisierende (radioaktive) Strahlung Organismen schädigen kann.

Vermutlich wird beim Betazerfall aber so viel Energie frei, dass das Atom sowie so kräftig durchgeschüttelt wird, 'dass es seine Elektronen erst wieder alle zusammen suchen muss'.

Aus der Wikipedia: Cäsium 135 hat beim Betazerfall eine Zerfallfenergie von 200keV. Die Austrittsarbeit einen Elektrons aus dem Festkörper beträgt aber nur etwa 2eV.

Durch das Freiwerden eines Elektrons beim Betazerfall entsteht also so viel Energie, dass damit etwa 100 000 Atome ionisiert werden könnten, (aber das ist nur eine sehr grobe Abschätzung.)

Das Ba134 muss sich also keine Sorgen machen wieder irgendwann zu einem Elektron zu kommen.

mfg Fritz

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Ich Danke dir für deine gut verständlichen und ausführlichen Antworten

jetzt habe ich den logischen Zusammenhang gefunden und verstanden

LG,

Nils

[Fritz]

Aber gerne, jederzeit wieder

mfg Fritz