1.2.1 Atomkern und Isotope

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Questions and Answers

Was beschreibt ein Nuklid?

Ein Element, das zwei unterschiedliche Isotope hat.

Ein Atom mit variabler Kernladungszahl.

Ein Atomkern mit einer bestimmten Protonenzahl und Neutronenzahl. (correct)

Die Summe der Protonen und Neutronen im Atom.

Welche Aussage bezüglich der Isotope des Wasserstoffs ist korrekt?

Die Massezahl von Wasserstoff beträgt 1,5.

Protium ist das häufigste Isotop des Wasserstoffs. (correct)

Tritium hat weniger Neutronen als Deuterium.

Alle Isotope haben die gleiche Massenzahl.

Was ergibt sich, wenn zwei Atome desselben Elements eine unterschiedliche Neutronenzahl besitzen?

Ihre Protonenzahl muss ebenfalls unterschiedlich sein.

Sie haben identische chemische Eigenschaften.

Sie gehören zu unterschiedlichen Elementen.

Sie sind Isotope. (correct)

Was umfasst die durchschnittliche Massenzahl eines Elements im Periodensystem?

Die Häufigkeit aller natürlichen Nuklide des Elements. Signup and view all the answers

Was ist der Unterschied zwischen Protonen und Neutronen in einem Atomkern?

Protonen bestimmen die chemischen Eigenschaften, Neutronen nicht. Signup and view all the answers

Was ist eine Nuklidkarte?

Eine graphische Darstellung der Zerfallsarten von Nukliden. Signup and view all the answers

Welche Eigenschaft ist bei Isotopen eines Elements konstant?

Die Anzahl der Protonen. Signup and view all the answers

Was beschreibt die Massezahl eines Nuklids?

Die Summe der Protonen und Neutronen im Atomkern. Signup and view all the answers

Welches Verhältnis von Protonen zu Neutronen ist für die Stabilität bei schweren Atomkernen entscheidend?

1:1,6 Signup and view all the answers

Wie sind Isotope eines Elements in der Nuklidkarte angeordnet?

Horizontal, nebeneinander in einer Zeile Signup and view all the answers

Welche Aussage beschreibt den Betazerfall von Kobalt-60 korrekt?

Ein Neutron wird in ein Proton umgewandelt. Signup and view all the answers

Was beschreibt die Nuklidkarte am besten?

Sie stellt die Vielfalt der existierenden Nuklide visuell dar. Signup and view all the answers

Welches Element hat im stabilen Zustand ein Verhältnis von 1:1?

Helium Signup and view all the answers

Was passiert mit instabilen, radioaktiven Nukliden?

Sie übergehen in stabilere Formen durch radioaktiven Zerfall. Signup and view all the answers

Welche der folgenden Aussagen über das Stabilitätsband ist korrekt?

Stabile Nuklide befinden sich in einem schmalen Band. Signup and view all the answers

Was ist ein wesentliches Merkmal von leichten Elementen in Bezug auf ihre Stabilität?

Sie sind stabil bei einem Verhältnis von Protonen zu Neutronen von 1:1. Signup and view all the answers

Study Notes

Atomkern & Nukleonen

Der Atomkern besteht aus Nukleonen, welche Protonen und Neutronen beinhalten.
Die Massenzahl (A) entspricht der Anzahl der Nukleonen und ist im Periodensystem der Elemente (PSE) zu finden.
Die Kernladungszahl (Z) entspricht der Anzahl der Protonen.
Es können mehrere Nuklide eines Elements existieren, die sich in der Neutronenzahl unterscheiden.
- Diese werden Isotope genannt.
Im PSE steht die durchschnittliche Masse aller Nuklide eines Elements.
- Die Häufigkeit der einzelnen Nuklide wird dabei berücksichtigt.
Isotope haben dieselbe Protonenzahl, aber eine unterschiedliche Neutronenzahl.
- Die Änderung der Neutronenzahl führt zu einer anderen Massenzahl, das Element bleibt jedoch gleich.

Beispiele für Isotope

Wasserstoff (H) hat drei Isotope:
- Protium: 1 Proton, 1 Elektron (häufigstes Isotop)
- Deuterium: 1 Proton, 1 Neutron, 1 Elektron
- Tritium: 1 Proton, 2 Neutronen, 1 Elektron

Nuklidkarte

Die Nuklidkarte stellt die Zerfallsarten von Nukliden dar.
Die Ordnungszahl (Z) ist vertikal, die Neutronenzahl (N) horizontal dargestellt.
Isotope desselben Elements befinden sich in einer horizontalen Zeile nebeneinander.

Stabilität von Atomkernen

Das Verhältnis von Protonen zu Neutronen beeinflusst die Stabilität eines Atomkerns.
Leichte Elemente sind stabil bei einem Verhältnis von 1:1.
Bei schwereren Elementen steigt der Bedarf an Neutronen, um die abstoßenden Kräfte der Protonen zu kompensieren.
Uranisotop 238U hat ein Verhältnis von 1:1,6 (92 Protonen, 146 Neutronen).

Stabilitätsband auf der Nuklidkarte

Die Nuklidkarte visualisiert die Stabilität und Radioaktivität von Nukliden.
Stabile Nuklide befinden sich in einem schmalen Band, dem Stabilitätsband.
Instabile, radioaktive Nuklide liegen außerhalb dieses Bereichs und können durch radioaktiven Zerfall in stabilere Formen übergehen.
Beispiel: Betazerfall von Kobalt-60 (Co-60)
- Co-60 (27 Protonen, 33 Neutronen) liegt außerhalb des Stabilitätsbandes.
- Beim Betazerfall wandelt sich ein Neutron in ein Proton um und Co-60 wird zu Nickel-60 (Ni-60), welches stabiler ist.

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