Der Zerfall von Radioisotpen.
Radioisotope zerfallen mit einer gewissen
Halbwertszeit in andere Elemente. Dabei wird das zerfallende Radioisotop als
Mutterisotop und das entstehende Radioisotop als
Tochterisotop bezeichnet. Oftmals ist auch das Tochterisotop nicht stabil, so dass es weiter zerfällt - so können ganze
Zerfallsreihen entstehen, die bei
Transuranen oft beim Blei enden.
Die Summe der Auswirkungen des radioaktiven Zerfalls wird als
Radioaktivität bezeichnet. Dazu gehören die Abgabe von Alpha-, Beta- und Gamma-Strahlung sowie die (indirekte) Abgabe von Wärme.
* Bei der
Alpha-Strahlung handelt es sich um
Helium-Atomkerne. Radioisotope, die einen
Alpha-Zerfall durchmachen, verlieren damit pro Zerfall zwei Protonen und zwei Neutronen, weshalb sie im
Periodensystem zwei Elemente nach unten fallen.
* Bei der
Beta-Strahlung handelt es sich um
Elektronen oder
Positronen, die abgegeben werden. Bei diesem
Beta-Zerfall gibt entweder ein Neutron ein Elektron ab und wird zu einem Proton (sog. Beta-Minus-Zerfall), oder ein Proton gibt ein Positron ab und wird zu einem Neutron (sog. Beta-Plus-Zerfall).
* Bei beiden Zerfällen wird
Gamma-Strahlung frei. Gamma-Strahlung kann auch frei werden, wenn angeregte Atomkerne auf einen stabileren, weniger angeregten Zustand zurückfallen.
* Bei allen Zerfällen werden zusätzlich zu den genannten Teilchen
Neutrinos frei.
* Die freiwerdende Strahlung führt zur Erwärmung des Umgebenden Materials. Auf diese Weise sorgen Radionuklide (insbesondere die langlebigen Radioisotope Kalium-40, Uran-238 und Thorium-232) im Erdinnern für eine konstante Wärmeproduktion.
