Radioaktivität

Radioaktive Strahlung entsteht, wenn Atomkerne in kleinere Atomkerne zerfallen. Der Zerfall von Atomkernen kann unter Aussendung von alpha-, beta- oder gamma-Strahlung erfolgen. Normalerweise verwendet man die griechischen Buchstaben für alpha, beta und gamma. Das macht aber auf einer HTML-Seite Schwierigkeiten. Deshalb werde ich diese Begriffe hier immer ausschreiben.

alpha-Zerfall
Bei Atomkernen hoher Ordnungszahl tritt hauptsächlich alpha-Zerfall ein. Ein instabiler Atomkern zerfällt unter Aussendung eines doppelt positiv geladenen (also gleichsam "nackten") Heliumkerns mit dem physikalischen Symbol ⁴₂He. Dieses wird auch als alpha-Teilchen bezeichnet. Der beim Zerfall neu gebildete Kern besitzt eine um vier Einheiten geringere Massenzahl und eine um zwei Einheiten geringere Ordnungszahl.Ein Beispiel ist der Zerfall des Samariumisotps ¹⁴⁶₆₂Sm in Neodym (Isotop ¹⁴²₆₀Nd):   

¹⁴⁶₆₂Sm   -->      ¹⁴²₆₀Nd   +   ⁴₂He   + 2,45 MeV 

beta-Zerfall
Der beta^--Zerfall ist relativ häufig, beta⁺-Zerfall tritt seltener ein.Wenn ein Isotop Neutronenüberschuß besitzt, so kann es unter Aussendung von  beta^--Strahlung zerfallen. Bei diesem Vorgang wird ein Neutron in ein Proton und eine Elektron (das beta^--Teilchen)  umgewandelt:
¹₀n    --->   ¹₁p   +  e^-  
Das dabei entstehende Isotop hat eine um eine Einheit höhere Ordnungszahl und die gleiche Massenzahl.
Es gibt ein Isotop des Goldes, welches als beta-Strahler wirkt. Dieses zerfällt unter Bildung eines Quecksilberisotops mit der gleichen Massenzahl aber einer um Eins höheren Ordnungszahl:

¹⁹⁸₇₉Au     --->    ¹⁹⁸₈₀Hg    +  e^-    
Der beta⁺-Zerfall tritt bei Neutronenmangel ein. Hierbei wird ein Proton in ein Neutron und ein Elektron-Neutrino umgewandelt:

¹₁p     --->     ¹₀n    +    e⁺
In der Kernkraftwerkstechnik spielt diese Reaktion jedoch kaum eine Rolle.      

gamma-Strahlen
Gamma-Strahlen treten bei Kernumwandlungen meist zusätzlich zu anderen Strahlungsarten wie alpha- und beta-Strahlung auf. Diese elektromangnetische Strahlung entsteht durch den Übergang eines Atomkerns aus einem angeregten Zustand in einen niedrigeren Energiezustand oder in den Grundzustand. die Ordnungszahl und die Massenzahl des betreffenden Isotops ändern sich nicht bei der Aussendung von gamma-Strahlung.