Gammastrahlung, Alpha- und Betastrahlung: Radioaktivität erklärt

Ergebnis: Alpha: Heliumkerne. Beta: schnelle Elektronen. Gamma: energiereiche elektromagnetische Strahlung.

1. Alphastrahlung besteht aus Teilchen mit 2 Protonen und 2 Neutronen, also Heliumkernen.
2. Betastrahlung besteht aus Elektronen, die im Kern entstehen.
3. Gammastrahlung besteht nicht aus Teilchen mit Masse, sondern ist elektromagnetische Strahlung wie Licht, nur viel energiereicher.

Ergebnis: Papier: Alpha. Aluminium: Beta. Blei: Gamma.

1. Alphateilchen sind gross und schwer und geben ihre Energie sofort ab: Papier reicht.
2. Elektronen der Betastrahlung kommen weiter: Es braucht einige Millimeter Aluminium.
3. Gammastrahlung durchdringt am meisten: Blei oder Beton schwächen sie nur ab.

Ergebnis: 250 Kerne

1. 20 Tage sind 2 Halbwertszeiten.
2. Nach 10 Tagen: 1'000:2=500.
3. Nach 20 Tagen: 500:2=250.

Ergebnis: Nein. Bei Gammastrahlung gibt der Kern nur Energie ab, keine Kernteilchen. Protonen und Neutronen bleiben gleich.

1. Bei Gammastrahlung verlässt kein Proton und kein Neutron den Kern.
2. Der Kern gibt nur überschüssige Energie ab.
3. Ordnungszahl und Massenzahl bleiben darum gleich, das Element auch.

Ergebnis: Blei-206: ${}_{84}^{210}\mathrm{Po}\to {}_{82}^{206}\mathrm{Pb}+{}_2^4\mathrm{He}$

1. Massenzahl: 210−4=206.
2. Ordnungszahl: 84−2=82, das ist Blei.
3. Gleichung: ${}_{84}^{210}\mathrm{Po}\to {}_{82}^{206}\mathrm{Pb}+{}_2^4\mathrm{He}$.

Ergebnis: Yttrium-90: ${}_{38}^{90}\mathrm{Sr}\to {}_{39}^{90}\mathrm{Y}+{}_{-1}^{0}e$

1. Beim Betazerfall bleibt die Massenzahl gleich: 90.
2. Die Ordnungszahl steigt um 1: 38+1=39, das ist Yttrium.
3. Gleichung: ${}_{38}^{90}\mathrm{Sr}\to {}_{39}^{90}\mathrm{Y}+{}_{-1}^{0}e$.

Ergebnis: ​116

1. 32 Tage sind 32:8=4 Halbwertszeiten.
2. Viermal halbieren: 12·12·12·12=116.

Ergebnis: Gammastrahlung, weil sie keine elektrische Ladung hat.

1. Ein Magnetfeld lenkt nur bewegte geladene Teilchen ab.
2. Alphateilchen sind positiv, Betateilchen negativ geladen: Sie werden in entgegengesetzte Richtungen abgelenkt.
3. Gammastrahlung ist ungeladen und fliegt gerade weiter.

Ergebnis: 320 Milligramm

1. 15 Jahre sind 3 Halbwertszeiten.
2. Rückwärts heisst: dreimal verdoppeln.
3. ​40·2·2·2=320 Milligramm.

Ergebnis: Protactinium-234 (Ordnungszahl 91)

1. Alpha: Massenzahl 238−4=234, Ordnungszahl 92−2=90: Thorium-234.
2. Beta: Massenzahl bleibt 234, Ordnungszahl 90+1=91: Protactinium-234.
3. Kurz: ${}_{92}^{238}\mathrm{U}\to {}_{90}^{234}\mathrm{Th}\to {}_{91}^{234}\mathrm{Pa}$.

Ergebnis: Cobalt-60 (Ordnungszahl 27)

1. Beim Betazerfall bleibt die Massenzahl gleich, also war sie schon 60.
2. Die Ordnungszahl ist um 1 gestiegen, vorher war sie 28−1=27.
3. Ordnungszahl 27 ist Cobalt: ${}_{27}^{60}\mathrm{Co}\to {}_{28}^{60}\mathrm{Ni}+{}_{-1}^{0}e$.

Ergebnis: Etwa 17'190 Jahre alt; bis zu einem Sechzehntel dauert es noch etwa 5'730 Jahre.

1. Ein lebendes Tier nimmt mit der Nahrung laufend Kohlenstoff-14 auf. Nach dem Tod kommt keiner mehr dazu, und der vorhandene zerfällt.
2. Ein Achtel heisst dreimal halbieren, also 3 Halbwertszeiten: 3·5'730=17'190 Jahre.
3. Von einem Achtel zu einem Sechzehntel ist es nur noch einmal halbieren, also eine weitere Halbwertszeit: etwa 5'730 Jahre.

Ergebnis: Beta- und Gammastrahlung, keine Alphastrahlung.

1. Papier ändert nichts: Es ist keine Alphastrahlung dabei.
2. Aluminium hält den grössten Teil auf: Das ist Betastrahlung.
3. Ein Rest kommt durch das Aluminium, und der Nulleffekt ist schon abgezogen: Das ist Gammastrahlung.