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Radionuklide

Umwelt- und GeophysikKernphysik, instabile Nuklide, die sich beim radioaktiven Zerfall unter Aussendung von Alphastrahlung, Betastrahlung, Protonenstrahlung oder Gammastrahlung direkt oder in mehreren Schritten über radioaktive Zerfallsreihen in stabile Nuklide umwandeln. Von den gegenwärtig über 1 500 bekannten Radionukliden kommen etwa 50 in der Natur vor, von denen viele zur radiometrischen Altersbestimmung (Altersbestimmung, radioaktive) und als Tracer in der Umweltphysik verwendet werden. Hierzu zählen u.a. 14C (Radiokarbonmethode), 40K, 87Rb, mehrere Uran- und Thoriumisotope, aber auch Tritium, wobei das Tritium nicht natürlich, sondern als Folge der Nukleartest der 50er und 60er Jahre auftritt.

In der Natur existieren 20 Radionuklide mit extrem langer Halbwertszeit, die sich nur durch einen einzigen Zerfallsschritt in inaktive Nuklide umwandeln. Durch die lange Halbwertszeit ist ihre Aktivität seit ihrer Entstehung noch nicht vollständig abgeklungen, d.h. bei der Entstehung der Erdmaterie war die durch natürliche Radionuklide hervorgerufene Aktivität um ein Vielfaches höher als heute (siehe Tab.).

Es gibt darüberhinaus natürliche Radionuklide mit sehr langen Halbwertszeiten, die sich in mehreren Stufen in inaktive Nuklide umwandeln. Dabei werden ständig Radionuklide mit z.T. sehr kurzen Halbwertszeiten neu gebildet. Alle natürlich vorkommenden Nuklide mit Ordnungszahl > 82 sind radioaktiv, weiterhin z.B. noch Radionuklide.

Der Nachweis der Radionuklide ist auf Grund der von ihnen ausgesandten radioaktiven Strahlung mit Detektoren wie Proportionalzählern, Geiger-Müller-Zählrohren oder Szintillationszählern relativ problemlos möglich.

Die wichtigsten Methoden zur Erzeugung von Radionukliden sind die Bestrahlung von geeigneten stabilen Nukliden mit energiereichen geladenen Teilchen oder mit langsamen oder schnellen Neutronen und die Kernspaltung. Um die Radionuklide in der geforderten Reinheit oder spezifischen Aktivität zu erhalten, bedarf es zusätzlicher spezieller, meist chemischer Methoden.

Die Anwendung von Radionukliden erfolgt auf vielen Gebieten der Naturwissenschaften, in der Medizin (Strahlentherapie), Land- und Forstwirtschaft sowie in vielen Zweigen der Technik, und zwar entweder als Radioindikatoren (radioaktive Markierung) oder als Strahlungsquellen.

Radionuklide: Radionuklide ohne Zerfallsreihen

Radionuklid

Halbwertszeit

40K

   1,28 × 109 a

82Se

   1,0 × 1019 a

87Rb

   4,8 × 1010 a

113Cd

   9 × 1015 a

115In

   4 × 1014 a

123Te

   1,24 × 1013 a

128Te

   1,5 × 1024 a

130Te

   1,0 × 1021 a

138La

   1,35 × 1011 a

144Nd

   2,1 × 1015 a

147Sm

   1,06 × 1011 a

148Sm

   7 × 1015 a

152Gd

   1,1 × 1014 a

176Lu

   3,6 × 1010 a

174Hf

   2,0 × 1015 a

180Ta

> 1013 a

187Rh

   5 × 1010 a

186Os

   2 × 1015 a

190Pt

   6,1 × 1011 a

204Pb

³ 1,4 × 1017 a

 

 

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