A, X, Z
A=Massenzahl (Protonen+Neutronen)
X=Elementsymbol
Z= Ordnungszahl (Elektronen/Protonen)
Ladung up und down Quarks
Up: +2/3
Down: -1/3
Reinelemente
1 stabiles Isotop
Fluor, Phosphor, Iod, Aluminium, Natrium, Zäsium
1 Hauptisotop, 1-2 Begleitisotope (<0,3%)
Wasserstoff, Stickstoff, Sauerstoff
1 Hauptisotop, 1-2 Begleitisotope (<5%)
Kohlenstoff, Silizium, Schwefel
Isotop
Unterschiedliche Massezahl, dabei ändert sich neutronenzahl
Isobar
Unterschiedliche Kernladungszahl, dabei ändert sich protonenzahl
natürliche Zefallsreihen
Künstliche Zerfallsreihe
Thorium, Uran-Actinium, Uran-Radium Reihe
Plutonium-Neptunium Reihe
magische Zahlen
Protonen: 2,8,20,28,50,82
Neutronen: 2,8,20,28,50,82,126
Alpha Strahlung
He Kern
Groß und schwer: niedrige emissionsgeschwindigkeit, kurze Reichweite
Bei Elementen mit massezahl > 209; Ordnungszahl > 82 also große protonenzahl
Element —> Element (-4 Massezahl und -2 Ordnungszahl) + 4 he 2
Beta - Strahlung
Elektronen
Neuton —> Proton, Massezahl bleibt kernladungszahl +1
D Quark —> u
Elektron und Elektron-Antineutrino wird frei
Bei zu großem Neutronen Protonen Verhältnis
Element —> Element ( Kernladungszahl +1) + 0 e -1 + ve mit strich (elektron antineutrino)
Beta +
Proton —> Neutron Kernladungszahl -1
U Quark —> d
Positron + Neutrino wird frei
Zu kleines Neutronen Protonen Verhältnis
Element —> Element (Kernladungszahl -1) + 0 e 1 (Positron) + ve ohne Strich (Neutrino)
Elektroneneinfang (EC)
Proton —> Neutron
Neutrino wird abgegeben
Kern fängt elektron aus innerer Schale ein
Elektron wechselt aus äußer nach innere Schale
Ionisierung, Röntgenstrahlung
Element + 0 e -1 —> Element (Kernladungszahl-1) + ve ohne Strich ( Neutrino)
Gamma Strahlung
Elektromagnetische Wellen
Lange Reichweite
Element * (angeregt) —> Element + gamma (Photon)
PET
Injektion Radionuklid (emmitiert Positronen)
Wechselwirken mit Elektronen
Vernichstungsstrahlung: Aussenden 2 hochenergetischer Photonen in genau entgegengesetzte Richtungen (180 Grad)
Detektoren erkennen diese
Ringförmig um Patient
Erstellt schnittbilder
Element mit höchster KBE
56 fe
Energie eines Photons
E = h v = (h * c)/lambda = h * c * v mit strich (Wellenzahl , kehrbruch lambda)
H plancksche wirkungsquantum
Sichtbarer Bereich
700-440 nm
Energieveränderung beim Schalenwechsel
Delta E = -RH * (1/nj^2 - 1/ni^2)
Rh Rydberg Konstante
n
Hauptquantenzahl
Hauptenergieniveau des Elektrons
Max elektronenzahl in einer Schale
2 * n^2
l
Nbenquantenzahl
n-1
Bahndrehimpuls, Orbitalsymmetrie
ml
Magnetquantenzahl
m = 2l + 1
Räumliche Orbitalausrichtung
ms
Spinmagnetquanrenzahl
+1/2 oder -1/2
Spin der Elektronen um ihre Achse
Pauli Prinzip
1 orbital kann mit Max 2 Elektronen besetzt werden
Zwei Elektronen müssen sich in mindestens 1 quantenzahl unterscheiden
Hundsche Regel
Regel der Max multiplizität
Orbitale einer Unterschale werden so besetzt, dass die Anzahl der Elektronen gleicher Spinausrichtung maximal wird
paramagnetisch
Diamagnetisch
Ungeplante Elektronen anziehend
Ausschließlich gepaarte magnetabstoßung
Anzahl Möglichkeiten eine bestimmte Anzahl unterscheidbare Elektronen auf eine bestimmte Anzahl einelktronenzustände zu verteilen
( n über k) = n! / k! * (n-k)!
s: n=2
p: n=6
d: n=10
f: n=14
Für wieviele Fälle gilt ein Atomterm
(2s+1) * (2L+1)
Atomterm
2s+1 Multiplizität
L
L=0 S
L=1 P
L=2 D
L=3 F
Volle orbitale immer 1S
Slater Regeln
Berechnung der Abschirmungskonstante S
Elektronenkonfiguration
S wird von links nach rechts berechnet
Innerhalb gleiche Hauptschale S(ns, np) = 0,35 S(1s) = 0,30
1. darunterliegende HS S( [n-1] s,p,d,f) = 0,85
Alle weiteren Hauptschalen davor S( [n-m] s,p,d,f) = 1,00; m grösser gleich 2
Wenn elektron nd/ nf Schirmen alle links davon mit s=1 ab
Zeff = Z- S
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