Transcript Entdeckung der Radioaktivität

Das Erstaunen des Herrn
Becquerel und die Folgen
Der französische Physiker Antoine Henri Becquerel (1852 - 1908)
beschäftigte sich mit der Lumineszenz einiger Stoffe, die er
durch Photoplatten nachwies. Diese Versuchsreihen wollte er
auch an einem Uransalz vornehmen. Jedoch benötigte er
intensives Sonnenlicht für seinen Versuch, daher packte er das
Salz und die Photoplatte zusammen in eine Schublade, bis sich
die Witterung besserte und die Wolken sich verzogen. Einige
Tage später entwickelte er die Platte und
verwunderlicherweise waren darauf die Umrisse des Minerals zu
sehen.
Die Radioaktivität war entdeckt.
Entdeckungsgeschichte in Bildern:
Mit der Erforschung der Radioaktivität beschäftigte sich um das Jahr 1896 das
Ehepaar Curie: Marie Curie (1867 - 1934) und Pierre Curie (1859 - 1906)
Sie untersuchten zunächst alle bekannten Stoffe mit dem Elektroskop (Geigerzähler
gab es noch nicht) auf diese neue Art der Strahlung und wiesen sie beim Thorium
nach.
Sie entdeckten danach zwei neue Elemente - Polonium und Radium und isolierten
diese in vierjähriger, äußerst mühevoller Arbeit aus einer Tonne des Minerals
Pechblende. Das Ergebnis waren 0.1 g Radiumchlorid - eine Sensation
Becquerel und die Curies erhielten 1903 für die Erforschung der von Becquerel
entdeckten Strahlung den Nobelpreis für Physik. Marie Curie erhielt 1911 alleine den
Nobelpreis für Chemie für die Entdeckung der Elemente Polonium und Radium.
Das muss ich mir zum Thema
merken bzw. aufschreiben!
Überschrift: Entdeckung der natürlichen
Radioaktivität
1. Henri Becquerel entdeckte 1896 die radioaktive
Strahlung.
2. Das Ehepaar Curie erforschte diese neue
Strahlung und fand die Elemente Polonium und Radium.
3. Der Nachweis von Radioaktivität erfolgte durch
Schwärzung von Fotoplatten unabhängig von
äußeren Einflüssen durch Ionisation der Luft.
Was heißt eigentlich Ionisation
d.h. ein Elektron wird
aus der Atomhülle
herausgelöst!
Quantensprung...
Mit anderen Worten eine “Radioaktive Strahlung“
müsste eigentlich „ionisierende Strahlung“ heißen!
Was aber bedeutet nun Radioaktivität
Radioaktivität entsteht
beim Zerfall von
Atomkernen! z.B.
Das muss ich mir zum Thema
merken bzw. aufschreiben!
Definition der Radioaktivität:
Radioaktivität ist ein spontaner Zerfall
von Atomkernen unter Änderung der:
-- Masse
Denn nach der Einsteinschen
-- Kernladung
Relativitätstheorie gilt:
-- Energie
Bis heute hat man noch viele „selbst strahlende“, d.h.
radioaktive Stoffe gefunden und folgende Tatsachen
festgestellt:
1. Dass die Luft in der Umgebung eines radioaktiven
Stoffes ionisiert wird;
2. Dass Radium dauernd, ohne erkennbaren
Energienachschub, Wärme abgibt, und zwar je Gramm
und Stunde 580 Joule, und die Probe sich sogar so
erwärmen kann, dass sie aufleuchtet;
3. Dass die Strahlung radioaktiver Stoffe durch
Ionisation lebende Zellen beschädigt;
4. Dass äußere Einflüsse, wie Änderung von Druck
und Temperatur oder chemische Umwandlung der
Ausgangssubstanz, keinen Einfluss auf das
radioaktive Verhalten haben.
Ein Magnetfeld hilft sortieren
Die von Radium
ausgehende Strahlung
hat drei verschiedene
Anteile. Man kann sie
sortieren, wenn man
ein Bündel dieser
Strahlung durch ein
starkes Magnetfeld
schickt.
Es gibt drei Arten von Strahlen:
1. Alphastrahlung bzw.
Alphazerfall
Der Kern des Radium-226 ist nicht stabil, da die
Kernkräfte die abstoßenden Kräfte der Protonen
untereinander nicht vollständig aufheben können.
Der Kern hat das Bestreben, in einen stabileren
Zustand überzugehen.
Der Kern schleudert einen Heliumkern heraus,
wodurch die Kernladungszahl um 2, die
Massenzahl um 4 sinkt.
Es entsteht das neue Element Radon.
Dieser Vorgang wir Alphazerfall genannt.
226
88
Ra Rn He
222
86
4
2
Es gibt drei Arten von Strahlen:
2. Betastrahlung bzw.
Betazerfall
Beim Betazerfall wir aus dem Kern
ein Elektron abgegeben.
Diese Elektronen bilden dann die
Betastrahlen.
Das ausgeschleuderte Elektron
stammt nicht aus der Atomhülle!
Es entsteht, wenn sich im Kern ein
Neutron in ein Proton und Elektron
umwandelt.
Z.B. Cäsium-137 wandelt sich
unter Aussenden eines Elektrons
in ein Barium-137 um.
137
55
Cs Ba e
137
56
0
1
Es gibt drei Arten von Strahlen:
3. Gammastrahlen
Die Gammastrahlung wird – wie auch das
Licht – in einzelnen „Portionen“ (Quanten,
Photonen) abgegeben.
Die Gammaquanten bewegen sich mit
c = 299.792.458 m/s.
Sie treten häufig bei Alpha- oder Betazerfall
auf. Nach dem Ausschleudern eines Alphaoder Betateilchens gibt der Atomkern noch
vorhandene überschüssige Energie in Form
eines oder mehreren Gammaquanten ab.
Durch den Gammazerfall ändert sich der
Energiehaushalt des Kerns, nicht jedoch
dessen Kernladungs- und Massenzahl.
Ein energiereicherer Bariumkern gibt einen
Gammaquant ab und geht über in einen
niedrigeren und stabileren Energiezustand.
137
56
Ba Ba  
137
56