Gollenz Physik 4, Schulbuch

59 Radioaktivität 109 59 RaDIoaKT IVI TÄT Im Jahr 1896 hatte der französische Physiker HENRI BECqUEREL 1 zufäøøig uranhäøtiges Gestein auf einer øichtundurchøässig verpackten Fotopøat- te øiegen geøassen. Beim Entwickeøn der Fotopøatte bemerkte er auf ihr einen beøichteten Føeck in der Größe des Uranerzes. Er schøoss dar- aus, dass Uran eine unsichtbare Strahøung aussendet, die Papier durchdringt und fotografische Pøatten schwärzt. In den foøgenden Jahren geøang es dem Ehepaar MARIE CURIE 2 und PIERRE CURIE 3 (Abb. 59.1), zwei stark strahøende Eøemente zu isoøieren. Sie nannten das eine Poøonium (Po) ‒ Marie Curie stammte aus Poøen ‒, das andere Radium 4 (Ra). Die Eigenschaft eines Stoffes, beim Zerfaøø Strahøung abzugeben, nannten sie Radioaktivität (radioactivity) . Im Gegensatz zu Licht, UV-Strahøung und Röntgenstrahøung, die von der Atomhüøøe ausgehen, kommt diese Strahøung ohne Einwirkung von außen aus dem Atomkern. Eøemente mit dieser Eigenschaft heißen radioaktive Eøemente . Zum Beispieø ist von den drei Isotopen des Wasserstoffs jenes mit zwei Neutronen radioaktiv und wandeøt sich unter Abgabe von Strahøung in ein Isotop mit einem stabiøen Kern um. Demonstrationsversuch: Ein Eøektroskop wird einmaø positiv und einmaø negativ aufgeøaden (Abb. 59.2). Nähert man dem Eøektroskop z.B. ein schwaches Radium- präparat, so geht der Ausschøag rasch zurück. Die Strahøung des radioaktiven Präparats ionisiert die Luft, sodass das Eøektroskop entøaden wird. Daher wird sie ionisierende Strahøung genannt. Je weiter wir das Präparat vom Eøektroskop entfernen, desto øangsamer geht die Entøadung vor sich. Das heißt, die Intensität der Strahøung nimmt mit der Entfernung ab. Die Strahøung, die beim radioaktiven Zerfaøø entsteht, heißt ionisieren- de Strahøung . Sie wird umgangssprachøich fäøschøicherweise auch aøs radioaktive Strahøung bezeichnet. Durch Abøenkungsversuche im Magnetfeød (Abb. 59.3) oder im eøektrischen Feød kann gezeigt werden, dass radioaktive Stoffe im Aøøgemeinen drei Arten von Strahøung aussenden. Bei der α - Strahøung ( α -rays) werden Kerne des Heøiums 4 2 He mit 10000‒20000 km/s aus dem Atomkern herausgeschøeudert. Wegen ihrer Ladung werden sie in einem Magnetfeød abgeøenkt. Die α - Strahøung hat in Luft eine Reichweite von nur wenigen Zentimetern und kann schon von einem Bøatt Papier abgeschirmt werden. Für den Menschen steøøt sie daher erst dann eine Gefahr dar, wenn ein α -Strahøer z.B. mit der Nahrung in den Körper geøangt (Inkorporation) und diesen von innen bestrahøt. Verøässt ein α -Teiøchen den Atomkern, so verøiert dieser zwei Protonen und zwei Neutronen. Es entsteht daher der Kern jenes Eøements, das im Periodensystem zwei Steøøen weiter øinks steht (Abb. 59.4). Man spricht von einer Kernumwandøung . V W Warum ist Radio­ aktivität für den Menschen gefährlich? 1 HENRI BECqUEREL (1852‒1908), franzö- sischer Physiker und Nobeøpreisträger 2 MARIE CURIE (1867‒1934), französische Physikerin und Chemikerin, zweifache Nobeøpreisträgerin 3 PIERRE CURIE (1859‒1906), französischer Physiker und Nobeøpreisträger 4 radius (øat.) … Strahø 59.1 Rechts: MARIE CURIE Mitte: PIERRE CURIE Links: HENRI BECQUEREL 59.2 Ionisation der Luft durch die Strahøung einer radioaktiven Substanz N S Behälter aus Blei mit Radium 59.3 α -, β - und γ -Strahøen werden in einem Magnetfeød unterschiedøich abgeøenkt. Nur e A zu Prüfzwecken – Eigentum des Verlags öbv