Alphastrahlen


 
Die beim radioaktiven Zerfall von Atomkernen ausgesandten Heliumkerne (2 Protonen, 2 Neutronen) werden Alphateilchen genannt. Als Teilchenstrom bilden sie die Alphastrahlen. Die Anfangsgeschwindigkeit der austretenden Alphateilchen beträgt etwa 15 000 km/s.

Beispiel:
Der Kern des Radium-226 hat 88 Protonen und 138 Neutronen. Seine Kernladungszahl beträgt demnach 88, seine Massenzahl 226. Der Kern ist nicht stabil, da die Kernkräfte die abstoßenden Kräfte der Protonen untereinander nicht vollständig aufheben können. Der Kern hat deshalb das Bestreben, in einen stabileren Zustand überzugehen. Dies geschieht in mehreren Stufen.

In der ersten Stufe schleudert der Radiumkern einen Heliumkern heraus, wodurch die Kernladungszahl um 2, die Massenzahl um 4 sinkt. Es entsteht das neue Element Radon (Rn). Dieser Vorgang wird auch Alphazerfall genannt.

Das entstandene Radon gibt zwei Hüllelektronen an die Umgebung ab. Die ausgesandten Alphateilchen nehmen aus der Umgebung zwei Elektronen auf, wodurch Heliumatome entstehen.

Durch einen Alphazerfall entsteht ein neuer Atomkern mit einer geringeren Massenzahl. Die Kernteilchen sind jetzt fester miteinander verbunden. Um das zu erreichen, muss Energie abgegeben werden. Dies erfolgt in Form von Bewegungsenergie, die dem Alphateilchen und dem ausstoßenden Kern vermittelt wird. Zusätzlich kann der Kern überschüssige Energie in Form einer unsichtbaren energiereichen Lichtart (Gammaquant) abstrahlen.