Was ist radioaktiver Zerfall?
die Umwandlung eines Radionuklids unter Aussendung von Kernstrahlung
Um welche Strahlung handelt es sich bei der Alpha- und Betastrahlung?
Teilchenstrahlung/Korpuskularstrahlung
Um welche Strahlung handelt es sich bei der Gammastrahlung?
Photonenstrahlung
Was ist die Halbwertszeit?
die Zeit, nach der die Hälfte der Atome zerfallen sind
Sie ist konstant und charakteristisch für jedes Radioisotop
Wie heisst die Einheit der Radioaktivität?
Bequerel (Bq)
1 Bq = 1 Zerfall / Sekunde
Eine radioaktive Substanz sendet so lange Strahlung aus, bis alle ihre instabilen Atome zerfallen sind!
Präge dir folgende Tabelle ein:
Erkläre den Alphazerfall:
2 Protonen und Neutronen werden abgestoßen
Massenzahl A sinkt dadurch um 4 Einheiten und Ordnungszahl Z um 2
Bei diesem Zerfall wird auch Gammastrahlung emittiert: Gammazerfall
Was passiert allgemein beim Betazerfall, welche Arten gibt es?
Ordnungszahl Z ändert sich um eine Einheit, Massenzahl bleibt gleich
Es gibt: beta-minus, beta-plus, Elektroneneinfang (K-Einfang)
Erkläre den Betaminus-Zerfall:
Bei Neutronenüberschuss geht ein Neutron unter Abgabe eines Elektrons sowie eines Elektron-Antineutrino in ein Proton über:
d-Quark -> u-Quark
Ordnungszahl Z erhöht sich somit um eine Einheit
Erkläre den Betaplus-Zerfall:
Bei Protonenüberschuss geht ein Proton unter Abgabe eines Positrons sowie eines Elektron-Neutrons in ein Neutron über: u-Quark -> d-Quark
Ordnungszahl Z somit um eins niedriger
Für was ist der Betaplus-Zerfall praktisch in der Anwendung in der Nuklearmedizin?
bei Positronen-Emissions-Tomographie (PET)
denn es entstehen 2 Photonen mit je 511 keV Energie, die 180° entgegengesetzt auseinander fliegen
Positronenreichweite jedoch abhängig von Nuklid
Was ist der Elektroneneinfang/K-Einfang?
Teilchen von aussen in Kern eingefangen
Hüllenelektron (meist K-Schale) wird im Atomkern mit einem Proton zu einem Neutron vereint
Freiwerdende Energie durch Kernumwandlung wird komplett oder zum Teil in kinetische Energie an Elektron-Neutrino abgegeben
Ordnungszahl Z sinkt um 1
Wie entsteht die Gammastrahlung nach K-Einfang?
Wenn nicht die gesamte Energie an das Neutrino abgegeben wird verbleibt der Tochterkern in einem angeregten Zustand
Um wieder in den Grundzustand zurück zu gelangen gibt es die überschüssige Energie in Form von Gammastrahlung ab
Wie ist die Energieverteilung bei Betastrahlung?
Kontinuierlich
Verteilt sich in 3 Teilchen:
Atomkern
Elektron/Positron
Antineutrino/Neutrino
Erkläre den Gammazerfall:
meist in Verbindung mit Alpha- und Beta-Zerfall
Im Atomkern entsteht angeregter Zustand -> beim Übergang in energetisch niedrigeren Zustand (Grundzustand) Freisetzung eines Gamma-Quants
Ordnungszahl Z ändert sich nicht
Was ist der “metastabile Zustand”?
Wenn Zeit zwischen dem Beta- und Gamma-Zerfall länger dauert
Also zwischen dem angeregten und Grundzustand
Wichtiges Bsp: 99mTc (entsteht aus 99Molybdän)
Wie lautet die HWZ von 99-Molybdän und 99m-Tc?
99Mo: 66,7h
99mTc: 6h
Reicht die Energie von Kernstrahlung immer zur Auslösung eines Elektrons aus einer Atomhülle aus?
Welche Art von Strahlen sind Alpha-, Beta- und Gammastrahlen?
sie sind ionisierende Strahlen
Welche drei Halbwertszeiten gibt es?
physikalische HWZ
biologische HWZ
effektive HWZ: berücksichtigt die anderen beiden HWZ zusammen
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