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Beta-Zerfall einfach erklärt! - Radioaktivität, Betastrahlung (Physik)
Das Wichtigste aus dem Video
Tipp auf eine Zeit – das Video springt genau dorthin.
Transkriptautomatisch erstellt · 47 Zeilen
- zum heutigen Video schauen wir uns den sogenannten Beta Zerfall an der Beta zerfallen das ist eigentlich nichts anderes als die Umwandlung von einem
- Neutron in ein Proton oder umgekehrt und man nur von einem Proton in ein Neutron überlegen wir uns zuerst mal warum passiert denn das überhaupt es ist
- nämlich so dass schwere und große Atomkerne immer eine ganz bestimmte Anzahl an Neutronen brauchen damit sie stabil sind und wenn jetzt so ein
- Atomkern zu viele oder zu wenige Neutronen besitzt dann kommt es eben genau zum Beta Zerfall dann ist dieser Atom kein instabil und möchte gerne
- stabiler werden und deswegen wandelt sich Protonen in Neutronen um oder umgekehrt ein klassisches Beispiel für so einen Beta zerfallen wer zum Beispiel
- ein schweres Isotop von Sauerstoff Sauerstoff oben hat die Ordnungszahl 8 das heißt Sauerstoff besitzt 8 Protonen im Atomkern und normalerweise hat
- Sauerstoff eine Massenzahl von 16 das heißt zusätzlich zu den 8 Protonen noch Neut zeigen wir mal wir haben jetzt ein
- schweres Isotop von Sauerstoff das heißt wir haben zu viele Neutronen sagen wir mal wir haben statt 8 11 Neutronen im Atomkern dann ist diese Atomkern
- instabil und er wird ein Neutron in ein Proton umwandeln das heißt die protonenanzahl die wird um 1 steigen wenn er Neutronen ein Brot und
- umgewandelt wird das heißt wir haben dann eine Ordnungszahl von 9 und die Massenzahl die bleibt logischerweise gleich weil ein Proton ist ja ungefähr
- gleich schwer wie ein Neutron und dieses Element das wäre jetzt Flur flo hat die Ordnungszahl 9 bei beta-zerfallen entstehen immer noch zwei weitere
- Teilchen in diesem Fall entsteht noch ein Elektron und ein sogenanntes Anti Neutrino diese Teilchen werden wir gleich nochmal zurückgekommen während
- der scheinen beim patata zerfallen zwischen einem sogenannten Beta-Zerfall und einem Beta plus zerfallen beim Beta - Zerfall wird ein Neutron in ein Proton
- umgewandelt beim Beta plus Zerfall mit einem Proton in ein Neutron umgewandelt schauen zuerst mal den Beta - zerfeuern in der Physik gilt immer die sogenannte
- Ladungserhaltung das heißt dass ich die Gesamtladung während in deines physikalischen Prozesses nicht ändern darf schauen wir uns jetzt mal diese
- Kernreaktion an hier ändert sich die Ladung offensichtlich die linke Seite der Reaktionsgleichung dies neutral und die rechte Seite die ist positiv geladen
- und deswegen kann diese Gleichung so wie sie jetzt hier steht nicht stimmen es wird nämlich zusätzlich zu diesem Proton beim Beta-Zerfall immer auch noch ein
- Elektron emittiert und dann erkennst du dass ich diese positive Ladung verboten und die negative Ladung vom Elektron genau aufheben und dadurch ist die
- rechte Seite der Gleichung auch wieder neutral die Ladungserhaltung die ist damit erfüllt es gibt jetzt aber noch ein weiteres Problem und zwar kann man
- sich ausrechnen wie viel Energie dieses Elektronen haben müsste wenn man aber jetzt ein Experiment macht und die Energie dieses Elektrons messen würde
- dann kommt man drauf dass diese Energie viel zu ist das bedeutet wenn wir wenn diese Funktionsgleichung wie sie jetzt hier steht stimmen würde dann würde in
- diesem Prozess Energie verloren gehen für dieses Elektron zu wenig Energie besitzt und außerdem wird hier auch noch die Drehimpulserhaltung verletzt und die
- Idee war dass es vielleicht noch ein drittes Teilchen gibt das Bezahlen man als das sogenannte antineutrinum und dieses Teilchen das besitzt diese
- Energie die hier scheinbar verloren geht und dieses Teilchen würde auch die reimpulserhaltung lösen und es hat dann zwar einige Jahre gedauert aber man
- konnte tatsächlich nachweisen dass es dieses Teilchen dieses Anti Neutrino tatsächlich gibt und damit waren dann alle Probleme bezüglich des
- beta-zerfalls gelöst und das ist die fertige Reaktionsgleichung du kannst dir das ungefähr so vorstellen ein Neutron wird umgewandelt in ein Proton ein
- Elektron und in ein Anti Neutrino schauen wir uns jetzt noch den Beta plus Zerfall an hier müssen wir zuerst wieder auf die Ladungserhaltung schauen du
- siehst dass dieses Proton positiv geladen ist das Neutron neutral geladen ist da ist hier auf der rechten Seite der Gleichung fehlt eine positive Ladung
- Experimente hat man herausgefunden dass diese positive Ladung ein Positron ist ein Positron das ist das an die Teilchen zum Elektron ein anti-teilchen das ist
- das genau gleiche Teilchen das hat die genau gleichen Eigenschaften wie das Elektron nur eine umgekehrte Ladung und dann treten hier beim Beta plus Zerfall
- wieder ähnliche Probleme wie beim beta-minus Zerfall mit der Energie und einer reimpulserhaltung auf und die kann man auch mit Hilfe eines weiteren
- Teilchens lösen und zwar mit Hilfe des Neutrinos das Vitrine und das Anti Neutrino die beiden sind auch wieder an die Teilchen voneinander und das ist die
- fertige Reaktionsgleichung für einen Beta plus Zerfall und das gehörst du dir ungefähr so vorstellen ein Proton mit umgewandelt in er Neutron ein Positron
- und einen Neutrino schauen wir uns jetzt noch Beispiele für den beta-plus Zerfall in Atomkernen an das was wir uns am Anfang angeschaut haben das ist ein
- Beispiel für einen Beta minus Zerfall ein Beispiel für den Beta plus zerfallen wer zum Beispiel ein leichtes Isotop von Iod warum ein leichtes Isotop bei ein
- leichtes Isotop das hat zu wenige Neutronen und beim Beta plus zerfallen wird er genau dieses Problem behoben indem ein Proton in ein Neutron
- umgewandelt wird Jod das hat eine Ordnungszahl von 53 und normalerweise eine Massenzahl von 126 oder 127 sagen wir mal wir haben jetzt
- eine Massenzahl von 124 das heißt es fehlen zwei oder drei Neutronen und dadurch ist diese Atomkern instabil jetzt kommt es zum Beta plus Zerfall das
- heißt es wird ein Proton in ein Neutron umgewandelt wir haben da nur noch eine Ordnungszahl von 52 und die Massenzahl bleibt gleich 124 das Element mit der
- gründungszahl 52 das ist delua wie immer beim Beta plus zerfallen wird zusätzlich noch ein Positron emittiert und ein Neutrino
- und das wäre jetzt damit ein Beispiel für den Beta plus Zerfall die letzte Frage die ich noch beantworten möchte ist was sind was ist jetzt genau die
- Beta Strahlung die Beta Strahlung das sind diese Elektronen bzw diese Positronen die haben nämlich nach dem Beta Plus oder Beta - zerfallen eine
- extrem hohe Energie die bewegen sich mit bis zu 90% der Lichtgeschwindigkeit und diese Elektronen die bezeichnet man dann als Beta-Strahlung man kann diese Beta
- Strahlung aber ziemlich einfach abschirmen weil diese Elektronen oder diese Positronen sind geladene Teilchen und geladene Teilchen die interagieren
- immer ziemlich stark mit anderen Molekülen zum Beispiel Luftmolekülen und deswegen kann man die Beta Strahlung noch relativ einfach abschirmen falls du
- dir jetzt noch weitere Videos zur Radioaktivität anschauen willst dann verlinke ich dir die Playlist wo du diese Videos finden kannst jetzt noch
- unten in der Videobeschreibung
Zum Nachlesen
RadioaktivitätBeim Alpha-Zerfall emittiert der Atomkern ein Alphateilchen, das aus zwei Protonen und zwei Neutronen besteht. · Beim Beta-Zerfall im engeren Sinn emittiert der …
BetastrahlungDie Energieverteilung von Betastrahlung (Beta-Spektrum) ist im Gegensatz zu Alphastrahlung kontinuierlich, da sich die beim Zerfall frei werdende Energie …
PhysikDie Arbeitsweise der Physik besteht in einem Zusammenwirken experimenteller Methoden und theoretischer Modellbildung. Physikalische Theorien bewähren sich in …
BetazerfallBeim β +-Zerfall wandelt sich ein Proton in ein Neutron um, unter Aussendung eines Positrons und eines Neutrinos. Die dabei entstehenden Elektronen und …