Zerfallsschema I-131

danjo · Anmeldungsdatum: 18.12.2006 Beiträge: 26

Ein paar Fragen zum Lesen des folgenden Zerfallsschemas.
Es geht mir allgemein darum ob ich die Angaben in dem Bild richtig gedeutet habe und letztlich um den Energiezustand mit den 11,930 Tagen HWZ.

Ist es Korrekt wenn ich sage 0,396% aller beta minus Zerfälle von I-131 erzeugen einen metastabilen Xe-131m Kern mit einer HWZ von 11.930d?
Aber es gibt ja auch noch mehr Wege auf diesem einen Energieniveau zu landen. Wie berücksichtige ich das?

Zusätzlich habe ich noch ein paar Fragen in das Bild geschrieben.
Vielleicht kann mir jemand dazu was erzählen.
Vor allem kann ich mir nicht erklären wofür die Brüche, wie 3/2+, stehen.

para · Moderator Anmeldungsdatum: 02.10.2004 Beiträge: 2874 Wohnort: Dresden

Ich denke du hast das Schema schon gut verstanden.

Die Zahlen rechts an den Energieniveaus sind die Energie in keV.

Die grünen Angaben links beziehen sich auf die Wahrscheinlichkeit für diesen Zerfallskanal (in %) für Iod 131, sie addieren sich auch (beinahe) zu 100% auf.

Zu den Zahlen an den Gamma-Übergängen steht oben im Schema bereits "Gamma emission probabilities per 100 disintegrations".

Dass für einige Niveaus keine Halbwertszeiten angegeben sind, liegt wahrscheinlich daran, dass sie noch nicht (sicher genug) vermessen wurden (oder vermessen werden konnten).

Allgemein sind solche Zerfallsschemata meist das Ergebnis der Kombination mehrerer Experimente. Sie werden zum Beispiel in den Nuclear Decay Data Sheets zusammengestellt. Wenn du Zugang (Uni, Bibiliothek, etc.) dazu hast, kannst du dort mal reinschauen.
Auch dort sind für die beiden Niveaus keine Halbwertszeiten angegeben. Die weiteren Angaben in der verlinkten Ausgabe von 2006 unterscheiden sich von deinem Schema teilweise in den Nachkommastellen. Für die Niveaus bei 722 keV und 636 keV sind z.B. nur obere Schranken ("<75 ps") angegeben.
Man sollte also beachten, dass solche Schemata von verschiedenen Experimenten abhängen, und davon wie man deren Resultate kombiniert. Mit neuen Experimenten können sich die Werte durchaus auch ändern, insbesondere wenn sie bisher auf älteren Experimenten beruhten.

Die "Brüche" stehen für

, geben also Gesamtdrehimpuls und Parität des Kerns in diesem Zustand an. Diese Angabe ist zum Beispiel wichtig um zu entscheiden, welche Gamma-Übergänge "erlaubt" sind.

Der Q-Wert ist die gesamte beim Zerfall von Iod 131 zu Xenon 131 (im Grundzustand) freiwerdende Energie. Er setzt sich also aus der Energie des Betas, des Antineutrinos und der Gammas zusammen.
Die maximale Beta-Energie ("Endpunktenergie") hängt von dem Zerfallskanal ab. Für den mit 89,4% häufigsten Zerfall liegt sie zum Beispiel bei

. Für den dich interessierenden (wesentlich selteneren) Zerfall ist die Enpunktenergie entsprechend höher.

danjo · Anmeldungsdatum: 18.12.2006 Beiträge: 26

Unklarheiten beseitigt. Vielen Dank.

Edit:
Halt, ich bin zu voreilig gewesen.

Wie kann ich die Gesamtwahrscheinlichkeit bestimmen, dass ich während eines Zerfalls irgendwann mal auf dem Niveau mit den 163,929 keV lande?

Ich komme mit 0,396% direkt dort hin. Kann aber auch über Umwege dorthin gelangen.

Wie muss ich die Wahrscheinlichkeiten miteinander Verrechnen um auf die Gesamtwahrscheinlichkeit zu kommen?