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phys:ph12:uebsm

$\alpha-$Zerfall von $^{146}$Sm

Samarium ist das erste natürliche Element, welches nach einer natürlichen Person, dem russischen Bergbauingenieur Wasili M. Samarsk, benannt wurde.

  • Gib die Reaktionsgleichung für $^{146}$Sm an.

Lösung

Lösung

$^{146}_{62}\text{Sm}\rightarrow^{142}_{60}\text{Nd}^{2+}+^{4}_{2}\text{He}^{2-}$

  • Berechne den Kernradius von $^{146}$Sm.

Lösung

Lösung

$r_{\text{Sm}}=1,4\,\text{fm}\sqrt[3]{146}=7,37\,\text{fm}$

  • Die Atommassen betragen $145,913041\,$u, $141,90772\,$u und $4,0026032\,$u. Berechne die freigesetzte Energie.

Lösung

Lösung

$Q=\left(m_{\text{vor}}-m_{\text{nach}}\right)\cdot c^{2}=2,54\,$MeV

  • Zur Berechnung der freigesetzten Energie verwendet man die Atommasse $4,0026032\,$u. Um welches Element handelt es sich und warum ist die Verwendung dieser Atommasse richtig?

Lösung

Lösung

$^{4}$He, da man so automatisch die Elektronen richtig berücksichtigt (kleiner Fehler ist die Bindungsenergie der Elektronen).

  • Wie groß ist die elektrische Kraft $F_{el}$ auf die $\alpha-$Strahlung im Abstand des doppelten Kernradius?

Lösung

Lösung

$F_{el}=\frac{1}{4\pi\epsilon_{0}}\cdot\frac{Z_{\text{Nd}}\cdot Z_{\text{He}}\cdot e^{2}}{4\cdot r_{\text{Sm}}^{2}}=217\,$N ($Q=\text{Anzahl}\cdot e,$ also Ordnungszahl von Nd und He)

  • Skizziere den $\alpha-$Zerfall allgemein im Potentialtopfmodell.

Lösung

Lösung

siehe Buch

  • Erläutere in Worten, wie man sich den $\alpha-$Zerfall im Potentialtopfmodell vorstellt.

Lösung

Lösung

siehe Buch

  • Man möchte die Eigenschaften der $\alpha-$Strahlung, insbesondere deren Energie, untersuchen. Erläutere einen einfachen Versuchaufbau und skizziere kurz das Ergebnis.

Lösung

Lösung

$\vec{B}-$Feld und Lorentzkraft erläutern. Ergebnis sind diskrete Energieniveaus im Kern.

phys/ph12/uebsm.txt · Zuletzt geändert: 2013/06/28 15:09 von admin