Radioaktiver Zerfall < Physik < Naturwiss. < Vorhilfe
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| Aufgabe | Manchmal können schwere Atomkerne durch Emission eines Teilchens zerfallen, das schwerer ist als ein Alphateilchen. So findet man beispielsweise für den Zerfall von ^{223}Ra sowohl den Alphazerfall [mm] nach^{219}Rn [/mm] + ^{4}He wie auch den Zerfall zu ^{209}Pb + ^{14}C . Die relativen Atommassen in Einheiten der atomaren Masseneinheit [mm] m_{u} [/mm] betragen für Ra 223.0185, für Rn 219.0095, für Pb 208.9811, für C 14.0032 und für He 4.0026. Radiumatome haben eine Kernladungszahl von 88, Rn von Z=86, weiterhin Z(C)=6 und Z(He)=2.
a) Bestimmen Sie den Q-Wert für den Alphazerfall von ^{223}Ra.
c) Sind diese Zerfälle energetisch erlaubt? Warum?
e) Der Coulombwall für den Alphazerfall entspricht einer Energie von ca. 30 MeV. Schätzen Sie die Höhe der Coulombbarrierre für die ^{14}C-Emission ab.
f) Geben Sie den Radius der Mutterkerns ^{223}Ra an. |
Hallo,
so ich habe ein bissi nachgeschaut und habe herausbekommen, dass der Q-Wert ein Energiebetrag ist. Er ist einerseits die Differenz zwischen den Summen der kinetischen Energien auf der Endseite und der Anfangsseite. Er ergibt sich aber ebenso auch aus der Differenz der Gesamt-Ruhemassen auf der Anfangsseite und der Endseite, umgerechnet unter Verwendung von Einsteins Gleichung E = [mm] m*c^{2}. [/mm] Somit wäre der Q-Wert für ^{223}Ra:
a) ^{223}Ra --> ^{219}Rn + ^{4}He
[mm] Q_{\alpha}=(223.0185-219.0095-4.0026)*c^{2}= 5.75*10^{14} [/mm] J
korrekt?
c) ???
e) Das hat ja mit dem Tunneleffekt was zu tun richtig?
f) Formel?
thx
monstre123
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(Antwort) fertig  | | Datum: | 14:58 Di 20.07.2010 | | Autor: | leduart |
Hallo
zu a) das ist die energie bei einem Zerfall? rechne das mal in kWh um und vergleich mit der leistung der größten Kernkraftwerke.
Du rechnest nicht mit Einheiten, sondern schreibst am ende einfach J!
was bedeutet die massenangabe 223,... denn ?
zu c) hast du schon was gesagt, also überleg noch mal selbst.
Du sollst die Höhe des Walls abschätzen, wenn du ihn für He kennst. Durch den Wall muss man dann tunneln, das hat aber nix mit der Rechnng zu tun.
f) was habt ihr dazu gemacht?
Ein bissel mehr Eigenrecherche wr sehr gut für dich-
Gruss leduart
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Abend,
nochmal die a)
[mm] u=1.66054*10^{-27}
[/mm]
[mm] Q=[223.0185*u-219.0095*u-4.0026*u]*c^{2}=0.955 [/mm] pJ
jetzt richtig?
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(Antwort) fertig | | Datum: | 21:54 Di 20.07.2010 | | Autor: | leduart |
Hallo
ja, aber solche Energien gibt man eher in eV an.
$ [mm] u=1.66054\cdot{}10^{-27} [/mm] $ ist eine sinnlose Angabe.
Weitere posts ohne Einheitenrechnung korrigier ich nicht mehr.
Ergänze bitte dein Profil: Schüler, Student, welche Klasse etc.
Gruss leduart
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