Umwandlung von Atomkernen

Atomkerne können spontan zerfallen, durch Beschuss mit Teilchen aufgespaltet werden oder unter bestimmten Bedingungen auch miteinander verschmelzen. In allen dieser Fälle verändern sich die ursprünglichen Atomkerne - sie wandeln sich in neue Kerne um. Bei einer solchen Kernumwandlung wird i. A. Strahlung abgegeben, die als radioaktive Strahlung oder Kernstrahlung bezeichnet wird.

Entdeckt wurde diese neue Art von Strahlung im Jahre 1896 durch den französischen Physiker HENRI BECQUEREL (1852–1908). Er stellte fest, dass eine Fotoplatte geschwärzt wurde, wenn sich uranhaltige Mineralien in der Nähe befanden.

Radioaktivität

Unter Radioaktivität versteht man die Erscheinung, dass sich Atomkerne unter Abgabe radioaktiver Strahlung verändern.

HENRI BECQUEREL (1852–1908) erhielt 1903 zusammen mit MARIE CURIE (1867– 1934) und PIERRE CURIE (1859–1906) für die Verdienste um die Entdeckung und Erforschung der Radioaktivität den Nobelpreis für Physik. Marie und Pierre Curie entdeckten 1898 die radioaktiven Elemente Radium und Polonium. Auf Marie Curie geht auch der Begriff „Radioaktivität“ zurück.

Atomkerne, die sich verändern, werden als radioaktive Nuklide oder Radionuklide bezeichnet. Dabei ist zwischen natürlicher und künstlicher Radioaktivität zu unterscheiden.

Spezielle Arten von Kernumwandlungen sind die Kernspaltung und die Kernfusion.

Unter einer Kernumwandlung oder Kernreaktion versteht man im Allgemeinen die Umwandlung von Atomkernen in neue Kerne.

Eine solche Umwandlung kann geschehen durch:

  • spontanen Zerfall (→ natürliche Radioaktivität; dazu gehört auch die kosmische Strahlung)
  • Beschuss mit Teilchen (→ künstliche Radioaktivität)
  • Kernspaltung
  • Kernfusion (Verschmelzung von Atomkernen)
Natürliche Radioaktivität:

In der Natur vorkommende Radionuklide wandeln sich spontan unter Aussendung von radioaktiver Strahlung um.

Beispiel:

Radium wandelt sich unter Aussendung von Alphastrahlung spontan in Radon um:

Radium 226 → Radon 222 + α-Teilchen

(Dabei sind die Zahlen hinter den chemischen Symbolen die Massenzahlen.)

Künstliche Radioaktivität:

Durch Beschuss mit Neutronen o. Ä. kommt es zur Umwandlung von Atomkernen.