Türler Flashcards
(59 cards)
Protonen
Ladung +1, Spin 1/2, Masse ~1 u
3 Quarks: 2 up (u) mit Ladung +2/3 & 1 down (d) mit Ladung -1/3
Anzahl Z, Ordungszahl
Neutronen
Ladung 0, Spin 1/2, Masse ~1 u
nur im Kern stabil
Freie Neutronen zerfallen: n –> p + e + ν_ + Energie
Aus 3 Quarks: 1 up (u) mit Ladung +2/3 und 2 down (d) mit Ladung -1/3
Anzahl N, Neutronenzahl
Elektronen
Ladung -1, Spin 1/2, Masse ~5.5 10-4 u
Nukleonen
Teilchen des Kerns
werden durch die starken Kernkräfte gebunden
(Austausch von π-Mesonen)
Anzahl A, Massenzahl
Masse M(Z,A) des Nuklids
M(Z,A) = Z * MH + (A-Z) * MN – BE/c2
Z: Ordnungszahl (Protonenzahl)
A: Massenzahl
MH: Masse des neutralen H-atoms
(938.791 MeV/c2)
MN: Masse des Neutrons
(939.573 MeV/c2)
BE: Bindungsenergie (MeV)
Hauptsächlichste radioaktive Zerfallsarten
Kerne mit Neutronenüberschuss:
β- -Zerfall
Kerne mit Protonenüberschuss:
β+ -Zerfall
EC-Zerfall (electron capture)
Schwere Kerne:
α -Zerfall
SF -Zerfall (spontaneous fission)
Fast alle angeregten Kerne:
γ -Zerfall
β- -Zerfall
n –> p+ + e- + ν_e
Radionuklide für Biochemiker
mit und ohne γ-Strahlung
β+ -Zerfall
falls MA – MB > 1.022 MeV
p+ –> n + e+ + νe
α -Zerfall
AZ –> A-4(Z-2)2- + 4He2+
EC-Zerfall (electron capture)
p (Kern) + e- (Hülle) –> n + νe
SF -Zerfall (spontaneous fission)
AZ –> A’Z’ + A-A’-x(Z-Z’) + x * n
γ -Zerfall
AZ* –> AZ + γ
Isobare
Gleiche Massenzahl
Isotope
Gleiche Protonenzahl
Isobarenregel 1
A ungerade (g,u & u,g) –> nur 1 stabiles Nuklid
Isobarenregel 2
A gerade (u,u & g,g) –> 2 stabile Nuklide (3 bei A=124,136)
In der Atmosphäre durch kosmische Strahlung erzeugte Radionuklide
3H, 7Be, 10Be, 14C, 32Si,
α -Strahlen
Teilchenstrahlung
- 2-fach positiv geladenes Teilchen (He-Kern)
- hohes Ionisierungspotential
- kurze Reichweite
4He, 2-fach positiv, ~4 AMU (Atomic Mass Unit)
Aus dem Kern nach spontaner Umwandlung
diskrete Energieverteilung
Reichweite im Gewebe: einige hunderstel mm
direkte Wirkung: dichte Ionisierung entlang der Bahn in vielen Einzelprozessen
Energieverlust: Bragg Kurve (zuerst exponentielles Wachstum, dann rapider Abfall)
β-Strahlen
Teilchenstrahlung
- Elektronen oder Positronen
- kontinuierliche Energieverteilung
- mittlere Reichweite
Elektron e- eifach negativ, Positron e+ einfach positiv, ~5.5 x 10-4 AMU (Atomic Mass Unit)
Aus dem Kern nach spontaner Umwandlung
kontinuierliche Energieverteilung
Reichweite im Gewebe: einige mm
direkte Wirkung: lockere Ionisierung entlang der Bahn in vielen Einzelprozessen
Neutronen Teilchenstrahlung
n, neutral, ~1 AMU (Atomic Mass Unit)
Aus dem Kern nach induzierter Umwandlung oder Spaltung
diskrete oder kontinuierliche Energieverteilung je nach Kernreaktion
Reichweite im Gewebe: stark energie- und materialabhängig
direkte Wirkung: Wechselwirkung mit Atomkernen, Rückstoss-Protonen
indirekte Wirkung: Alpha-Teilchen, Protonen, γ-Quanten
Energieverlust: Bragg Kurve (zuerst exponentielles Wachstum, dann rapider Abfall)
γ-Strahlen
Wellen- oder Photonenstrahlung
- Photonen
- niedriges Ionisierungspotential
- lange Reichweite
Neutral, keine Masse
Aus dem Kern nach Umwandlung (iduziert oder spontan)
diskrete Energieverteilung
Reichweite im Gewebe: einige 10 cm (exponentielle Schwächung, vermindern auf dem Weg durch Materie Anzahl nicht Energie)
direkte Wirkung: Energie wird in einem Vorgan ganz oder teilweise an Hüllenelektronen übertragen
indirekte Wirkung: so entstandene Sekundär-Elektronen ionisieren im Gas oder lösen andere Prozesse in Festkörpern aus
Charakteristische Röntgen-Strahlung
Wellen- oder Photonenstrahlung
Neutral, keine Masse
Aus der Hülle nach spontanem Elektronen-Einfang (K-Strahler) oder Platzwechsel eines Elektrons
diskrete Energieverteilung
Reichweite im Gewebe: mm bis cm
direkte Wirkung: Energie wird in einem Vorgan ganz oder teilweise an Hüllenelektronen übertragen
indirekte Wirkung: so entstandene Sekundär-Elektronen ionisieren im Gas oder lösen andere Prozesse in Festkörpern aus
Röntgen-Bremsstrahlung
Wellen- oder Photonenstrahlung
Neutral, keine Masse
Beim Abbremsen eines Elektrons im Kernfeld
kontinuierliche Energieverteilung
Reichweite im Gewebe: mm bis cm
direkte Wirkung: Energie wird in einem Vorgan ganz oder teilweise an Hüllenelektronen übertragen
indirekte Wirkung: so entstandene Sekundär-Elektronen ionisieren im Gas oder lösen andere Prozesse in Festkörpern aus
γ - Spektrometrie
Wechselwirkung von Strahlung mit Materie
Photoeffekt (Absorption)
Comptoneffekt (Streuung)
Paarbildung (Absorption)








