Isotopen
Die Ordnungszahl Z eines Elements gibt die Anzahl der Protonen an, die sich in seinem Kern befinden.
- Z = 6 für Kohlenstoff
- Z = 8 für Sauerstoff
- Z = 20 für Kalzium
- Z = 92 für Uran
Im Kern befinden sich auch Neutronen. Zwei Atome können die gleiche Anzahl an Protonen (Z), aber nicht die gleiche Anzahl an Neutronen (N) haben. Die Massenzahl A eines Elements ist die Anzahl der Nukleonen in seinem Kern, also A = N + Z. Zwei Atome mit demselben Z, aber nicht mit demselben A, sind Isotope desselben chemischen Elements.
Bsp: Die uns bekannten Kohlenstoffatome sind überwiegend Atome mit 6 Protonen (Z = 6) und 6 Neutronen (A = 12), aber es gibt einen sehr geringen Anteil an Kohlenstoff mit 6 Protonen (Z = 6) und 8 Neutronen (A = 14). Dieser Kohlenstoff-14 ist ein Isotop des Kohlenstoffs.
Ein Atom ist stabil, wenn die Anzahl der Neutronen in etwa der Anzahl der Protonen entspricht. Kommt es zu einer zu großen Abweichung, wird der Kern instabil und er kann einen oder mehrere radioaktive Zerfälle erleiden, um wieder stabil zu werden.
Die schwarzen Kästchen auf der Nuklidkarte der Animation stellen Atome mit stabilen Kernen dar. Alle anderen farbigen Kästchen entsprechen Atomen mit instabilem Kern. Jedes instabile Atom wird in ein neues, stabileres Atom zerfallen. Die Zerfallskette endet auf einem schwarzen Feld, wenn das letzte umgewandelte Atom stabil ist.
Radioaktivität ist ein natürliches Phänomen, bei dem der Kern eines instabilen Atoms in ein anderes, stabileres Element zerfällt. Bei diesem Zerfall werden hochenergetische Teilchen und/oder Strahlung freigesetzt. Man spricht auch von ionisierender Strahlung, da diese Strahlung die Fähigkeit hat, Ionen zu erzeugen, wenn sie Materie durchdringt. Wir kennen zahlreiche Anwendungen dieser Strahlung, sei es im medizinischen Bereich (Nuklearmedizin), bei der Datierung, der Energieerzeugung oder im militärischen Bereich.
Wir danken der IAEA (International Atomic Energy Agency) für ihre wertvolle Informationsquelle The IAEA's NUCLEUS information resource portal. Ihre API (Livechart Data Download API) war eine große Hilfe bei der Entwicklung dieser Unterrichtsanimation.
