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Die spezifische Ladung von Alpha- und Betateilchen
 
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SoraNygaard



Anmeldungsdatum: 04.03.2016
Beiträge: 2

Beitrag SoraNygaard Verfasst am: 04. März 2016 17:19    Titel: Die spezifische Ladung von Alpha- und Betateilchen Antworten mit Zitat

Hallöchen, ich bin neu in diesem Themengebiet, finde es aber unglaublich interessant neue Dinge zu lernen. Ich wage mich gerade an das Thema der Radioaktivität, um genauer zu sein, die spezifische Ladung von Alpha- und Betateilchen. Im Internet habe ich zu diesem Thema nicht wirklich viel gefunden, nur den Ansatz über das Fadenstrahlrohr und ich habe zurzeit keine Gelegenheit in die Bibliothek zu fahren um mir Bücher auszuleihen.
LeifiPhysik ist so ziemlich alles was ich gefunden habe und als nützlich erachtet habe.
Nun bin ich aber auf ein paar Probleme gestoßen...
Lorentzkraft : Fl=q*v*B
Zentripetalkraft : Fz=m*v²/r
Daraus folgt: v/B*r = q/m
Mein Problem ist nun aber, dass es doch mindestens 3 Unbekannte gibt. Woher kenne ich die Geschwindigkeit eines Beta- bzw Beta+ oder Alpha Teilchens und wie misst man q und m. Desweiteren mein Problem, sieht man mit Alpha und Betateilchen überhaupt eine Leuchterscheinung wie mit Elektronen, um den Radius messen zu können oder wie kann man sonst auf den Radius zurückschließen? Außerdem wie berrechne ich die magnetische Flussdichte?
Ich hoffe auf hilfreiche Antworten
mfG
keenehnung
Gast





Beitrag keenehnung Verfasst am: 04. März 2016 17:39    Titel: Antworten mit Zitat

Also die Formel für die Lorentzkraft gilt für ein Ion, welches sich durch ein Magnetfeld bewegt. Ionen bewegen sich in einem Magnetfeld auf einer Kreisbahn, weshalb man sie auch mit der Zentripetalkraft gleichsetzen kann, wenn sie sich senkrecht zu den Feldlinien bewegen.

Bei zum Beispiel Alpha-Teilchen, also einem Kern aus 2 Protonen und 2 Neutronen ist die Ladung q = +2e, (e = Elementarladung) da keine Elektronen in der Atomhülle sind. Die Masse des Alpha-Teilchens kann man nachgucken: sie wird normalerweiße zum Beispiel mithilfe eines Massenspektrometers ermittelt. Die Masse ist: m = 6,644 657 230(82) · 10−27 kg . Beim ß+ Zerfall entsteht ein Positron und ein Neutrino. Wenn man also das Neutrino vernachlässigt, und nur das Positron berücksichtigt: q = +1e und die Masse kann man wieder nachgucken. Beim ß- Zerfall entsteht ein Elektron und ein Antineutrino...
Die Magnetische Flussdichte ist normalerweiße gegeben. Sie ist ein Maß für die Stärke eines Magnetfelds.
Die Geschwindigkeit eines ALPHA, bzw. Betta Teilchens kann man zum Beispiel mithilfe der Kernreaktion bei der sie entsteht berechnen.
Wenn man jetzt zum Beispiel die Flussdichte und die Geschwindigkeit gegeben hat, kann man den Radius der Kreisbahn berechnen. Oder man misst den Radius, also ist der gegeben und die Geschwindigkeit nicht und man kann auf die Geschwindigkeit schließen...

Ich hoffe das genügt dir ^^
keenehnung
Gast





Beitrag keenehnung Verfasst am: 04. März 2016 17:46    Titel: Antworten mit Zitat

Zur Vollständigkeit:

Die magnetische Flussdichte kann man auf viele Arten berechnen. Zum Beispiel mithilfe der Formel: F = I * l * B; Auf ein vom Strom I durchflossenes Leiterstück der Länge l in einem Magnetfeld der Flussdichte B wirkt die Kraft F, wenn Stromrichtung und Magnetfeldrichtung senkrecht aufeinander stehen. Man muss also I, l und F kennen(bzw. Messen) um die magnetische Flussdichte zu berechnen. Sie gilt dann für das Magnetfeld bei dem man dies ausgerechnet hat.

Man kann Alpha und ß Strahlung auch sichtbar machen mithilfe von zum Beispiel einer Nebelkammer.
franz



Anmeldungsdatum: 04.04.2009
Beiträge: 11573

Beitrag franz Verfasst am: 04. März 2016 18:52    Titel: Antworten mit Zitat

keenehnung hat Folgendes geschrieben:
Ionen bewegen sich in einem Magnetfeld auf einer Kreisbahn

Ich hätte (bei homogenen Magnetfeldern) eher an Spiralbahnen gedacht, was im weiteren Sinne zum Van-Allen-Gürtel u.a. führt.
Keeneehnung
Gast





Beitrag Keeneehnung Verfasst am: 04. März 2016 19:20    Titel: Antworten mit Zitat

Ja gut Kommt halt immer drauf an ob es gerade oder schräg zu den feldlinien eintritt ^^
SoraNygaard



Anmeldungsdatum: 04.03.2016
Beiträge: 2

Beitrag SoraNygaard Verfasst am: 04. März 2016 20:02    Titel: Antworten mit Zitat

Also kann ich die Ladung als -2e festlegen und dann mithilfe eines Massenspektrometers die Masse bestimmen. Da bräuchte ich wieder die Geschwindigkeit eines alpha teilchens. Dafür benutze ich dann einen Wienfilter, richtig? Und je nachdem wie ich die Geschwindigkeit ändere verändert sich auch der Radius und es hat keine Auswirkung auf das Endergebnis?
Aber was wäre, wenn mir die ladung von e und der Aufbau eines alpha teilchens unbekannt wären?
Keeneehnung
Gast





Beitrag Keeneehnung Verfasst am: 04. März 2016 20:40    Titel: Antworten mit Zitat

Nein die Ladung ist +2e bei einem alpha teilchen.Ja die Masse kannst du so bestimmen und die geschwindigkeit auch. Ja die spezifische Masse ist konstant. Sie würde sich halt nur ändern, wenn sich das Teilchen mit relativistischer Geschwindigkeit bewegen würde.
Ein Alpha Teilchen ist immer so aufgebaut.
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