Grundwissen Atome und Kerne - Julius-Echter

Grundwissen Atome und Kerne 9.Klasse
Aufbau von Atomen
Der Versuch von Rutherford:
-Teilchen werden durch eine dünne Goldfolie geschossen.
Ergebnisse: Fast alle -Teilchen gehen ungehindert durch die Folie hindurch.
Sehr wenige werden auch stark abgelenkt.
Folgerungen: Atome besitzen einen sehr kleinen positiv geladenen Atomkern
Der Atomkern beinhaltet fast die gesamte Masse.
Größenordnungen: Atom 10-10m ; Atomkern 10-14m; Proton 10-15m;
Bestandteile der Atome
Atome bestehen aus einem positiv geladenen Kern mit Protonen und Neutronen sowie einer
negativ geladenen Elektronenhülle. Die Protonen und Neutronen sind aus Quarks aufgebaut.
Massenzahl A
(Anzahl aller Kernbausteine)
235
92U
Schreibweise:
Kernladungszahl Z
(Anzahl der Protonen)
Isotope eines Elements haben die gleiche Protonenzahl unterscheiden sich aber in der
Neutronenzahl.
Aufnahme und Abgabe von Energie in der Atomhülle :
Erzeugung eines Spektrums:
Prisma
Lampe
Blende
Es gibt drei Arten von Spektren
kontinuierliches Spektrum
die einzelnen Farben gehen
ineinander über
Linienspektrum
es treten nur einzelne
farbige Linien auf.
Bsp.: Spektrum des Lichts
einer weißen Glühbirne
Bsp.: Spektrum einer
Quecksilberdampflampe
Absorptionsspektrum
in einem kontinuierlichen
Spektrum sind schwarze
Linien zu sehen
Bsp.: Spektrum von Licht
einer Glühlampe, das durch
Natriumdampf gegangen ist.
Entstehung eines Linienspektrums:
Die Elektronen in der Atomhülle können nur bestimmte Energieportionen aufnehmen. Die
aufgenommene Energie geben die Atome in Form von Licht wieder ab. Die Farbe des Lichts
hängt von der Größe der Energieportion ab.
Sichtbares Licht hat eine Energie von ca. 1,5eV (rotes Licht) bis 3,3eV (violettes Licht)
Radioaktivität
Es gibt drei Arten radioaktiver Strahlung
α-Strahlung
Aus einem großen Atomkern
werden zwei Protonen und
zwei Neutronen ausgesandt
(Heliumkern)
β-Strahlung
Ein Neutron im Kern zerfällt in
ein Proton und ein Elektron.
Das Elektron tritt mit hoher
Geschwindigkeit aus dem
Atom aus.
γ- Strahlung
Ein angeregter Atomkern gibt
Energie ab.
Reichweite:
- Strahlung: in Luft einige Zentimeter; Abschirmung bereits mit Papier möglich
-Strahlung: in Luft einige Meter; Abschirmung mit Metall (z.B. 0,5cm Aluminium)
-Strahlung: in Luft sehr große Reichweite; Abschirmung durch dicke Bleiplatten
Die Halbwertszeit
Die Halbwertszeit gibt an, in welcher Zeit sich jeweils die Hälfte der radioaktiven Kerne
umgewandelt hat.
Kernspaltung
Spaltet man einen großen Atomkern (z.B. Uran235 durch Beschuss mit einem Neutron) in zwei
kleinere Kerne, so wird dabei Energie frei. Die Masse des Ausgangskerns ist größer als die
Masse der Spaltprodukte. (Massendefekt)