Masse nach Alphastrahlung

Lila2 · Gast

Meine Frage:
Hallo,

ich hab in meinem Buch folgene Aufgabenstellung gefunden, an der ich seit geraumer Zeit tüftle:

Ein Atomkern (rel. mAsse=237,95) emittieret ein Alpha-Teilchen (rel.Masse=4,003, Energie=5MeV)und aus dem restkern einen Gammaquant (E=1,2 MeV).
Berechne die rel. Masse des Endkernes und bennen welches Ausgangs bzw. Endelement du vor dir hast!

Meine Ideen:
Die rel. Masse des "Zwischenkerns" sollte durch die rechnung 237,95-4,003 relativ enfach berechnet werde können. ein gammayunat gibt doch (massefreie?) Elektosmagnetische wellen von sich, oder???

Bitte dringend u Hilfe!

danke!
Babsi

Panda · Gast

Hallo,

das ist bei mir schon etwas her, aber:

237,95 ist ein Neptunium Isotop. Ich würde sagen 237 Np - das 238er ist wohl kein Alpha-Strahler.

Der Alpha-Zerfall reduziert die Nukleonen um 4 (2 Protonen, 2 Neutronen). Da käme dann 233 Protactinium bei raus.

Wegen der Masse:
Die rel. Masseneinheit ist u. 1u =~1,66* 10^−27 kg.

Du kennst ja vielleicht den Massendefekt. Wenn man ein Atom spaltet wiegen die Einzelteile (inkl. freiem Neutron z.B.) zusammen gerechnet weniger als das Ursprungsatom. Aber es wird Energie frei.
Masse und Energie stehen über E=m*c^2 in Zusammenhang.

Du kannst also die Energien, die in der Aufgabe stehen von eV in Joule umrechnen und dann über die Formel oben in Masse und dann in u.

Lila2 · Gast

Hallo,

danke erst mal.

ich habe den ansatz mal verfolgt und habe mich an der Rechnung versucht:

E(Tochterkern)=233*u*c^2=3,48*10^-8J

davon muss ich die E des Alpha teilchens (8*10^-13J) und jene des gammaquanten (1,92*10^-13J) abrechnen.

Ergibt ein E(ende) von 3,497*10^8J

Kann das so stimmen?

Danke!

- · Gast

Ich denke nicht, dass du einfach 233u als Masse des Tochterkerns einsetzen sollst. Du kennst die Massen des Mutterkerns und der emittierten Teilchen. Das geht in deine Energie-/Massenbilanz ein:

Die kinetische Energie des Tochterkerns ist klein und soll vermutlich vernachlässigt werden (sonst müsste auch die Richtung der emittierten Strahlung gegeben sein). Dann kannst du aus der Energiebilanz die Masse des Tochterkerns berechnen.