Fuglsanggårdsskolen - Fysik og kemi i 9. klasse

 

 til forsiden

bar06_solid1x1_black_1.gif

 

 

 

 

 

 

Halveringstid

FYSIK:

Volt, ampere, watt

 

Radioaktivt henfald

De radioaktive grundstoffer udsender radioaktivitet i form af alfapartikler, betapartikler og gammastråling. Radioaktiviteten betyder altså, at der forsvinder noget fra de radioaktive atomer.

Hvad sker der, når atomkernen udsender en alfapartikel?

Alfa består af 2 protoner og 2 neutroner. Når en atomkerne udsender en alfapartikel, mister den derfor 2 protoner og 2 neutroner.

Tab af protoner:
Antallet af protoner bestemmer hvilket atom, der er tale om. En atomkerne med 88 protoner er radium, en atomkerne med 17 protoner er klor osv.

Radium er et radioaktivt grundstof, der kan udsende alfapartikler. Når en radium-atomkerne mister 2 protoner, er atomkernen ikke længere en radium atomkerne. Der vil kun være 86 protoner tilbage, og en atomkerne med 86 protoner er grundstoffet radon. Radiumkernen bliver altså til en radon-kerne.

Tab af neutroner:
Der forsvandt også 2 neutroner. Neutronerne betyder ikke noget for hvilket grundstof, der er tale om. Men de har lige som protonen en masse på 1u. Uran-atomkernen har ved at udsende en alfapartikel mistet 2 protoner = 2u og 2 neutroner = 2u, i alt 4u. Massetallet er gået 4u ned. Radium atomet havde en masse på 226. Det nydannede radon atom får en masse på 222u.

 

Hvad sker der, når atomkernen udsender en betapartikel?

En betapartikel er en elektron. Den kommer ikke fra atomets skaller. Den kommer fra atomkernen. For at forstå det, skal man vide noget mere om hvad neutroner er.

En neutrons masse er en lille bitte smule større end protonens masse. Det skyldes at en neutron består af 2 andre partikler: En proton, som jo er positiv og en elektron, som er negativ. Tilsammen bliver det til en neutral partikel. Elektronens masse er kun 1/2000u, så man kan stadig sige at neutronens masse (cirka) er 1u.

Betapartiklerne kommer fra neutronerne. Når en neutron udsender sin elektron, mister den sin neutraliserende negative ladning og bliver til en positiv partikel. Og det er jo en proton.

Når atomkernen udsender en betapartikel bliver en neutron til en proton. Der er altså kommet én proton mere, og så er atomet blevet til et nyt grundstof, det næste i rækken i det periodiske system.

Der sker ikke nogen forandring af atomkernens masse. Da neutronen var en neutron, var massen 1u. Efter udsendelsen af en betapartikel, er den blevet til en proton. Den har også massen 1u.
En atomkerne fra grundstoffet nr. 38 strontium udsender en betapartikel. Så er en neutron blevet til proton, og atomnummeret stiger med 1. Strontium er blevet til nr. 39 yttrium. Massetallet ændres ikke, begge atomkerner har en masse på 90u:

 

Fra ustabilt grundstof til stabilt grundstof.

Når atomkernen har udsendt neutroner (i alfapartikler) og har omdannet neutroner til protoner, så ender det med at der kommer en slags balance mellem antallet af protoner og neutroner, og så er det radioaktive atom blevet til et stabilt atom. Mange radioaktive grundstoffer ender med at blive til grundstof nr. 82 Pb, det er bly. Bly er et stabilt grundstof.
 

 

 

Tegning fra Spørg Naturen 9, farvebilleder fra Ny Prisma 9