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Nuklidkarte - Referat
Inhalt:
1. Was ist eine Nuklidkarte
2. Nuklide bestimmen
3. Inhalt von Nuklidkarten
4. Verwandte Gruppen der Nuklide
5. Darstellen von Kernreaktionen und radioaktive Zerfällen
1. Was ist eine Nuklidkarte
Die Nuklidkarte wird hin und wieder auch Isotopentafel, oder Isotopenkarte genannt. Dabei handelt es sich um eine grafische Zeichnung, bei der die uns bekannten Atomsorten (auch Nuklide genannt) dargestellt werden. Was dem Chemiker sein Periodensystem ist, ist für den Kernphysiker die Nuklidkarte.
2. Nuklide bestimmen
Um ein Nuklid bestimmen zu können muss man sich erst einmal einen Überblick über die Anzahlen an Neutronen und Protonen verschaffen. Denn nur mit diesen Zahlen, lassen sich die Nuklide bestimmen. Dies nimmt der Kernphysiker zum Anlass Darstellungen über Nuklide immer zweidimensional erscheinen zu lassen. Dabei helfen ihm häufig kleine Schriftfelder. Darin können wichtige Informationen wie beispielsweise Eigenschaften und Namen platziert werden. Die Anordnung der einzelnen Felder darf unterschiedlich sein. Dabei nutzen die meisten die Form von Segrè, da diese am verbreitetsten ist. Hier wird die Protonenanzahl zunehmend je höher man kommt. Die Neutronen hingegen werden von links nach rechts zunehmend eingetragen.
3. Inhalt von Nuklidkarten
Es gibt einige Eigenschaften, die in den Nuklidkarten aufgelistet werden. Dazu gehören unter anderem:
Halbwertszeit
Massenzahl
Vorkommen im Element
Zerfallsenergien
Zerfallsarten
In den Nuklidkarten gibt es oftmals farbige Markierungen, die die einzelnen Zerfallseigenschaften symbolisieren sollen. Bei den einzelnen Eigenschaften handelt es sich um:
Radioaktiv
Zerfallsarten
Größenordnung
Stabil
Halbwertszeit
Damit sich nun auch noch die Kernisomere darstellen lassen, wird das passende Feld jeweils in Spalten eingeteilt. Hierbei ist die sogenannte „Karlsuher Nuklidkarte“ sehr weit verbreitet.
4. Verwandte Gruppen der Nuklide
Auch hier kommt wieder die Segrè Nuklidkarte zum Tragen, da sie sich am besten dazu eignet die Gruppen der verwandten und doch verschiedenen Nuklide zu beschreiben.
Da wären zunächst einmal die Isotope. Bei ihnen handelt es sich um Nuklide, deren Ordnungszahl identisch ist. Sie nehmen ihre Positionen immer nebeneinander in der gleichen Zeile ein. Das Element beheimatet sie immer gleichermaßen, daher sind ihnen auch immer ähnliche Eigenschaften auf chemischer Basis zugewiesen.
Bei den Isotonen handelt es sich um Nuklide, die die gleiche Protonenzahl aufweisen, sie stehen immer in der gleichen Spalte untereinander.
Haben Nuklide die gleiche Anzahl an Nukleonen, so nennt man diese Isobare. Sie findet man auf einer Diagonalen, die sich von links oben bis hin zu rechts unten fädelt.
Die Isodiaphere sind ebenfalls Nuklide, haben jedoch den gleichen Überschuss an Neutronen. Sie nutzen für sich die Diagonale von links unten bis hin zu recht oben.
5. Darstellen von Kernreaktionen und radioaktive Zerfällen
Radioaktive Zerfälle lassen sich gerade in der Nuklidkarte von Segrè sehr einfach verfolgen. Handelt es sich um einen Alphazerfall, schnappt sich das Alphateilchen nicht nur zwei Neutronen, sondern auch zwei Protonen bringt diese fort. Das bedeutet, dass sich das sogenannte Tochternuklid gleich nicht nur zwei Spalten weiter links, sondern auch zwei Zeilen unterhalb des Mutternuklid befindet.
Kommt es zum Beta-Minus-Zerfall wird das Neutron zum Proton. Somit rutscht das Tochternuklid eine Zeile weiter nach Links und in der Spalte nach oben. Der umgekehrte Fall würde beim Beta-Plus-Zerfall eintreten. Hier wird das Proton zum Neutron und rutscht einen Schritt nach unten rechts.
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