Kernumwandlung und Radioaktivität


 
1896 entdeckte der französische Physiker Antoine Henri Becquerel, dass Uransalze eine unsichtbare Strahlung aussenden, die lichtdicht verpackte Fotoplatten schwärzen und ein geladenes Elektroskop entladen konnte. Die französischen Eheleute Marie und Pierre Curie untersuchten solche Strahlen aussendenden Mineralien genauer. Dabei fanden sie 1898 die Elemente Polonium und das sehr viel stärker strahlende Radium. Im selben Jahr wurde die Strahlung von G. C. Schmidt auch bei Thorium nachgewiesen. Die neu entdeckten Strahlen ließen sich durch physikalische Einwirkungen auf den strahlenden Stoff (Druck, Temperatur) oder durch chemische Prozesse nicht beeinflussen. Daraus schloss man, dass die Strahlenaussendung nicht durch chemische Vorgänge verursacht wird.

Heute weiß man, dass die Strahlen aus den Kernen instabiler Atome ausgesandt werden. Diese Gesamterscheinung wird Radioaktivität genannt. Die Kerne radioaktiver Atome heißen Radionuklide. Bei den in der Natur vorkommenden Radionukliden spricht man von natürlicher Radioaktivität, bei den durch künstliche Kernumwandlung erzeugten Radionukliden von künstlicher Radioaktivität.

Von den bisher bekannten mehr als 2 500 verschiedenen Nukliden, die Isotope der 112 chemischen Elemente sind, sind nur 249 stabil, alle anderen zerfallen spontan. Nach der Haupteigenschaft der Strahlung, Stoffe zu ionisieren, bezeichnet man sie als ionisierende Strahlung, zu der auch die Röntgenstrahlen gehören.

Die Strahlung entsteht dadurch, dass die Kerne aktiver Atome Masse- und Energieportionen ausschleudern. Diesen Vorgang nennt man radioaktiven Zerfall.