Zerfallsarten
Radioaktivität ist der spontane, durch äußere Einwirkungen nicht zu beeinflussende Zerfall instabiler Nuklide. Dabei wird ein Teil des Atomkernes als energiereiche Partikelstrahlung ausgesandt. Dies führt zu einer Elementumwandlung. Es können verschiedene Arten von Strahlung unterschieden werden:
Alphazerfall
Beim Alphazerfall wird ein positiv geladenes Alphateilchen in Form eines Heliumkernes,
bestehend aus zwei Protonen und zwei Neutronen, ausgesendet. Die Ordnungszahl verringert
sich um zwei, die Massenzahl um vier Einheiten. Diese sogenannte Alphastrahlung
hat an der Luft nur eine Reichweite von wenigen Zentimetern. Sie durchdringt beim Menschen kaum
die Haut. Zur Abschirmung reicht deshalb schon ein Blatt Papier. Alphastrahler
sind erst dann gefährlich, wenn sie in den Körper gelangen (z.B. mit der Atemluft
oder der Nahrung) und das menschliche Gewebe unmittelbar bestrahlen können.
Betazerfall
Beim Beta(-)zerfall wandelt sich ein Neutron n in ein Proton p(+) und ein Elektron e(-) um.
Die Ordnungszahl erhöht sich dabei um eine Einheit, während die Massenzahl gleich
bleibt. Beim Beta(+)zerfall wandelt sich ein Proton p(+) in ein Neutron und ein Positron
e(+) um. Die Ordnungszahl nimmt um eine Einheit bei gleichbleibender Massenzahl ab. Dieses
Elektron bzw. Positron (auch Betateilchen) wird mit ca. 95 % der Lichtgeschwindigkeit
ausgesendet. In der Luft haben diese Teilchen eine mittlere Reichweite von nur wenigen Metern,
im Weichteilgewebe des Menschen von nur einigen Millimetern.
Gammastrahlung
Gammastrahlung entsteht als Begleiterscheinung beim Alpha- oder Betazerfall. Befinden sich
Atomkerne noch in einem "angeregten" Zustand, so wird beim Übergang zu einem
energieärmeren Niveau die Energiedifferenz in Form kurzwelliger elektromagnetischer
Strahlung (Gammastrahlung) ausgesendet. Ordnungszahl und Massenzahl bleiben hierbei
unverändert. An der Luft besitzt Gammastrahlung eine Reichweite von mehreren Kilometern.
Sie durchdringt mühelos menschliches Gewebe und wird dort teilweise absorbiert.
Zur Abschirmung bzw. zur Schwächung sind schwere Materialien (z.B.: Betonmauern,
Bleiplatten) nötig.
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