Schwache (Kern-)Kraft und die Radioaktivität

GoTo · Anmeldungsdatum: 08.06.2004 Beiträge: 166

Hi @all

Momentan behandeln wir im Unterricht die radioaktivität. Ich habe auch schon einiges dau im Intern und in diversen fachbüchern gelsen, allerdings finde ich immer wieder unterschiedliche Erklärungen. Mal wird die schwache Kraft mit eingebracht, mal nicht.
Daher eine konkrete frage:

Ist die schwache Kernkraft dafür verantwortlich, dass sich die Quarks und somit auch die Protonen/Neutronen, verändern und schließlich abgestrahlt werden?

Ich danke euch für eure Hilfe.

Bruce · Anmeldungsdatum: 20.07.2004 Beiträge: 537

Freie Neutronen haben eine Halbwertszeit von ca. 15 Minuten und
zerfallen unter dem Einfluß der schwachen Wechselwirkung in ein
Proton, ein Elektron und ein Neutrino. Dieser Neutronenzerfall ist
die Ursache für den beta Zerfall von Atomkernen. Der Zerfall von
freien Protonen wurde, soweit mir bekannt ist, noch nie beobachtet.
Allerdings können Protonen im Atomkern in ein Neutron, ein Positron
und ein Neutrino zerfallen, das ist dann der beta+ Zerfall.

Gruß von Bruce

GoTo · Anmeldungsdatum: 08.06.2004 Beiträge: 166

also ist due schwache Kernkraft mitverantwortlich für den Zerfall von einem z.B Uran Atom.

Bruce · Anmeldungsdatum: 20.07.2004 Beiträge: 537

Das hängt von der Zerfallsart ab. Bei alpha oder gamma Zerfall ist
die schwache Kraft nicht im Spiel.

Gruß von Bruce

GoTo · Anmeldungsdatum: 08.06.2004 Beiträge: 166

Welche Kraft liegt denn beim Gama bzw. Alpha Zerfall vor?

Lancelot · Anmeldungsdatum: 22.09.2004 Beiträge: 148 Wohnort: Sachsen

bei der alphastrahlung werden Heliumkerne abgestoßen da wandelt sich nix um Augenzwinkern

Gammastrahlung ist Kernstrahlung die entsteht wenn der Kern in ein Energieärmeren Zustand fällt.

GoTo · Anmeldungsdatum: 08.06.2004 Beiträge: 166

thx @all

dachdecker2

Hab ich das richtig verstanden, dass ein Proton in ein Neutron und ein Positron zerfallen kann? Das ein Neutron zerfällt ist mir schon länger bekannt. Das das Neutron schwerer als das Proton ist, habe ich mit dem Beta+-Zerfall eine kleine Verständnisschwierigkeit - wo kommt die Energie(Masse) her? Aus dem Rest des Kerns?

Bruce · Anmeldungsdatum: 20.07.2004 Beiträge: 537

@dachdecker

Ja genau, Du hast richtig verstanden. Im Fall des beta+ Zerfalls stammt die
"fehlende" Energie aus der Bindungsenergie der Nukleonen und aus der
Anregungsenergie eines Protons. Im Atomkern können die drei Quarks, aus denen
man sich ein Nukleon zusammengesetzt denkt, wohl auch angeregte Zustände
besetzten. Dadurch steht überschüssige Energie für einen Zerfall in
Teilchen mit einer größeren Ruhemasse zur Verfügung.

Vielleicht hast Du auch schon darüber gelesen, daß mit sehr aufwendigen
Experimenten nach Protonenzerfällen in Wasser gesucht wurde
(z.B. Super-Kamiokande in Japan). Gefunden wurde bisher noch keine
Protonenzerfälle (aber Hinweise auf eine von Null verschieden Neutrinomasse).
Man geht allerdings nicht davon aus, daß Protonen im Grundzustand
(z.B. Wasserstoffkern) einen beta+ Zerfall erfahren könnten sondern
würde z.B. einen Zerfall in ein Positron und ein neutrales pi-Meson erwarten.

Gruß von Bruce