was ist Radio-Aktivität u.wie entsteht es?

Answer 1

RADIOAKTIVITÄT:
Radioaktivität ist der Begriff für das Verhalten mancher Atomkerne, sich in andere umzuwandeln. Dabei wird Strahlung ausgesendet.
Nur wenige Atomkerne sind stabil - sie bleiben wie sie sind.

WOHER KOMMT RADIOAKTIVITÄT?
Radioaktive Kerne entstehen aufgrund von Instabilitäten im Kern. Es müssen sehr viele Faktoren zusammenpassen (Kernvolumen, Oberfläche, Anzahl der Teilchen im Kern etc.), damit ein Kern stabil ist. Nur die geringste Abweichung sorgt dafür, dass der Kern instabil wird (man kann sich vorstellen er fängt zu wackeln an) und er gibt solange Teilchen her, bis er stabil wird.


Was kann jetzt passieren, wenn ein Atomkern instabil ist?

a) ein leichter Kern wandelt Kernteilchen (Neutronen und Protonen) um und sendet dabei Elektronen aus -> BETASTRAHLUNG
b) schwere Kerne geben gleich 2 Neutronen und 2 Protonen aufeinmal her, also einen Helium-Kern -> ALPHASTRAHLUNG
c) Der "wackelnde" Kern sendet elektromagnetische Strahlung aus und hört wieder auf zu wackeln -> GAMMASTRAHLUNG
d) manchmal (meist ist dazu ein äußerer Einfluss nötig, der den Kern instabil macht) zerfallen die Kerne komplett in zwei große und mehrere kleine Bruchstücke -> SPALTUNG

Wir kennen übrigens über 2000 verschiedene Kerne (die alle den über hundert Elementen zugeordnet werden) - man spricht von Isotopen - und lediglich etwa 200 davon sind stabil. Also Radioaktivität ist nichts außergewöhliches.

Answer 2

Stoffe, die radioaktive Strahlungen abgeben, sind meistens instabile, radioaktive Isotope von Atomen, meistens von schweren Atomen.
Wieso kommt es zur radioaktiven Strahlung? Wie wir wissen, besteht ein Kern eines Atoms aus Protonen und meistens auch Neutronen. Protonen haben eine positive Ladung, während Neutrone neutral sind. Wenn es nur Protonen in einem Atomkern (außer Wasserstoffkern) gäbe, wäre es sehr schwierig, diese in einem Kern zu halten, weil es abstoßende Kräfte zwischen den Protonen wirken, deshalb sind auch Neutronen im Atomkern vorhanden, um die Protonen zusammenzuhalten, wie ein "Klebstoff".

Je mehr Protonen es gibt, desto mehr "Klebstoff" braucht der Atomkern um stabil zu bleiben (in Proportion, nicht nur in Anzahl); bei leichten Atomen (Wasserstoff bis Neon) ist die Anzahl der Protonen etwa gleich der Anzahl der Neutronen, aber bei schwereren Atomen ist die Anzahl der Neutronen zunehmend größer als die der Protonen. Aber irgendwann wird der Kern trotzdem instabil, entweder wegen Neutronenüberschuss oder Neutronenmangel.
Bei Neutronenüberschuss wandelt sich ein Neutron in ein Proton und ein Elektron um; so ensteht eine Beta(minus)-strahlung (wegen des Elektrons) und das Kerntyp hat sich auch verändert, da die Anzahl der Protonen um eins vergrößert wird.
Bei Neutronenmangel trennt sich ein Alpha-teilchen aus dem Atomkern, so entsteht eine Alpha-strahlung; die Kernart hat sich auch verändert. Es kann aber auch sein, dass ein Proton ein Positron abgibt und wird ein Neutron, um den "Neutronengehalt" des Kerns zu erhöhen. Die Positronstrahlung bezeichnet man als die Beta(plus)-strahlung. Die Art der Strahlung kann man auf der Nuklidkarte nachschauen.

Bei Alpha- und Beta-strahlung verändert sich also die Kernart, aber was ist mit der Gamma-strahlung? Das ist nur eine hochenergetische elektromagnetische Welle, entstanden durch die Kernschwingung wegen der Instabilität; Isotope, die Gamma-strahlung abgeben, geben meistens auch Alpha- oder Beta-strahlung ab und somit sind die instabil...

Gruß

Answer 3

Es ist die Fähigkeit, unter Umwandlung des Kerns, alpha- beta- oder gamma-Strahlung auszusenden. Enstehen tut sie heute u. U. bei der Erzeugung künslicher instabiler Nuclide. Ansonsten war sie immer da, seit es die Erde gibt.

btw: weil es hier und auch anderswo immer wieder verwendet wird: radioaktiv heißt strahlungsfähig. was ist also strahlungsfähige Strahlung? Sowas nennt man einen weißen Schimmel oder Tautologie

Answer 4

Radioaktivität ensteht durch den Zerfall von Atomen bestimmter Substanzen zu Atomen anderen Substanzen unter Energie- und/oder Teilchenabgabe.
In der Regel kann man solche Zerfallsprozesse an Isotopen beobachten die eine nicht ausgewogene Zahl an Neutronen oder Protonen im Kern haben.
Solche Stoffe kommen in geringen Mengen in der Natur vor, koennen aber auch künstlich enstehen, wenn man z.B. angereichertes Uran ganz bewusst mit Neutronen beschießt um aus dieser 'Kernspaltung' grosse Mengen Wärmeenergie zu gewinnen. Die verbleibenden Stoffe haben eine hohe Tendenz weiter zu zerfallen und sind somit 'radioaktiv'.
Radioaktiv vielleicht deshalb, weil die Gammastrahlung eine elektromagnetische Welle ist, ähnlich den Radiowellen, aber wesentlich energiereicher.
Die Gefahr bei Gammastrahlung ist, das sie so energiereich ist, das sie sich schlecht abschirmen laesst, bei längerer Einwirkung (Dosis) -> Zeit und Intensität, Verbrennungen verursacht und wenn man Pech hat das Erbgut veraendern kann.