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fixyou fragte in Wissenschaft & MathematikPhysik · vor 1 Jahrzehnt

Energieausstoß bei Zerfallsgleichung?

Hallo. Wie kommt man auf die abgegebene Energie beim radioaktiven Zerfall? Rechnet man das normal mit E=mc² oder W=hf? Hab da iwie ne Denkblockade. Zur Veranschaulichung ein beta- Zerfall:

204 204

81 Tl ->82 Pb + (e-) + (v-) +0,764 MeV

e- = Elektron

v-= Antineutrino

Wie komm ich auf die 0,764MeV?

4 Antworten

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  • vor 1 Jahrzehnt
    Beste Antwort

    Beim ß- -Zerfall eines Atomkerns verwandelt sich ein Neutron in ein Proton unter Aussendung eines negativen Elektrons e- (M=0.51 MeV/c²) und eines Antineutrinos.

    Bei jedem Betazerfall wird gleichzeitig Energie auf das Elektron, das Antineutrino und ein sehr kleiner Energiebetrag auf den Tochterkern übertragen. Korrekterweise muss der Massendefekt aus den Bindungsenergien beider Kerne ausgerechnet werden, die sich in Abhängigkeit von iher Schalenbelegung unterscheiden können, daher gibt es unterschiedliche Maximalenergien beim beta-Spektrum. In erster Näherung haben wir jedoch den Massendefekt zwischen Proton und Neutron, der uns die freiwerdende Energie liefert, welche sich auf das Antineutrino und das Elektron verteilt

    M Proton 938.272 MeV/c²

    M Neutron 939.566 MeV/c²

    Delta M=1,294 MeV/c²

    Ziehen wir nun die Ruheenergie des Elektrons ab, so erhalten wir Delta E= 0,783 MeV/c², also etwas mehr als dein Wert. Die Differenz müßte daher an den Tochterkern abgegeben worden sein. Meist erfolg der Betazerfall in hochangeregte Zustände des Tochterkerns, der unter Gammaemission in seinen Grundzustand zerfällt.

  • vor 1 Jahrzehnt

    Abgegeben an was? An den Kern, an das Elektron, an das Antineutrino?

    Das Energiespektrum beim Beta - Zerfall ist kontinuierlich (so kam Pauli auch auf die Idee, es müßte ein weiteres, neutrales Teilchen geben), d.h. die Energie kann nicht scharf bei gegebener Elektronenenergie begrenzt werden.

    Ein Teil der abgegeben Energie stammt sicherlich aus dem Unterschied zwischen der Ruhemasse des Neutrons, das ja bekanntlich in ein Proton, ein Elektron und ein Elektron - Antineutrino zerfällt (beim Beta - Minus -Zerfall)

    Mich wundert die exakte Angabe von 0,764 MeV etwas!

  • vor 1 Jahrzehnt

    Die Energie verteilt sich auf das Elektron und das Neutrino.

    Zu errechnen möglicherweise über den "Massendefekt", der bei dem Zerfall eintritt.

  • vor 1 Jahrzehnt

    Ich denke experimentel!

    Die Gleichung W=hf bezieht sich nur auf elektromagnetische Wellen.

    E=mc2 ist die allgemeinere Gleichung, die auch die Beschleunigungarbeit bei Massen, wie zum Beispiel dem Bleiatom einschließt.

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