Alpha-Zerfall einfach erklärt! - Radioaktivität, Alphastrahlung (Physik)

Link zur Playlist - Moderne Physik:

In diesem Video schauen wir uns den sogenannten Alpha-Zerfall an. Beim Alphazerfall wird aus einem schweren Atomkern ein Helium-Atom herausgelöst. Dadurch wird der Atomkern leichter, und damit auch stabiler. Ein klassisches Beispiel für den Alpha-Zerfall ist das radioaktive Element Radium, was durch den Zerfallsprozess in Radon umgewandelt wird. Im nächsten Video werden wir uns anschauen, wie man die Energie, die beim Alpha-Zerfall frei wird berechnen kann!

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Timestamps:
0:00 - Was passiert beim Alpha-Zerfall?
2:22 - Warum kommt es zum Alpha-Zerfall?

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📚Meine Buchempfehlungen fürs Physik-Studium📚

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Für den Beginn des Physikstudiums sind diese beiden Lehrbücher die Standardliteratur. Mit dem zweiten Buch der Reihe zu Elektrizität und Optik war ich persönlich sehr zufrieden, und ich verwende es heute noch oft, um gewisse Themen nachzuschlagen. Das erste Buch habe ich mir erst am Ende des ersten Semester gekauft, und habs daher nicht so oft verwendet, hat mir aber bei gewissen Themen für die Prüfungsvorbereitung sehr geholfen! Die Bücher sind auch dafür geeignet sich vor dem Studienbeginn auf das Studium vorzubereiten, vor allem da es am Ende jedes Kapitels Aufgaben gibt, und auch die Lösungen dieser Aufgaben hinten im Buch stehen. (Ich würde dabei wahrscheinlich das erste Kapitel des Buches Experimentalphysik 1 auslassen)

▶︎ Experimentalphysik 1: Mechanik & Wärme von Wolfgang Demtröder
▶︎ Experimentalphysik 2: Elektrizität und Optik von Wolfgang Demtröder

Nach dem ersten Jahr des Studiums geht es weiter mit vertiefenden Kursen zur Theoretischen Mechanik, Quantenmechanik und Elektrodynamik & Statistischen Physik (Thermodynamik). Meine Buchempfehlungen zu diesen Themen sind teilweise auf Deutsch und teilweise auf Englisch. Das liegt daran, da früher oder später (spätestens im Masterstudium) alle Vorlesungen auf Englisch abgehalten werden. Außerdem habe ich selbst mit all diesen Büchern sehr gute Erfahrungen gemacht!

▶︎ Classical Mechanics von John R. Taylor

▶︎ Modern Quantum Mechanics von J.J. Sakurai
Für meinen ersten Kurs zur Quantenmechanik habe ich hauptsächlich dieses Buch verwendet und war sehr zufrieden.

▶︎ Introduction to Quantum Mechanics von David J. Griffiths
Als Alternative zum Buch von Sakurai habe ich mir auch noch dieses Buch bestellt und kann es auf jeden Fall weiterempfehlen. Es werden alle wichtigen Themen behandelt, allerdings würde ich eher zur anderen Option tendieren.

▶︎ Introduction to Electrodynamics von David J. Griffiths

Danke fürs Zuschauen!

[Rowingfan]

Beste Erklärung auf YouTube! Wesentlich besser als bei Simple Club oder den ganzen anderen Mainstream Kanälen

[PaluRas]

in den ersten 30 sekunden mehr gecheckt als im kompletten physikunterricht

[SarauHinze]

Dankeeee du erklärst es tausend mal besser als simpleclub oder so

[lukedenter]

Super erklärt, vielen dank ! Rettest mir Physik 😂

[Knowledge_IsPower]

Du bist der beste Youtuber in diesen ganzen komplizierten Themen!
Vielen Dank für deine Arbeit, du leistest wirklich einen großen sozialen Beitrag!
Heutzutage hat man ja eh zu wenig Ingenieure überall, ich bin mir ganz sicher, das du einen großen Beitrag dafür leistest, das paar weniger abbrechen!
Danke dir!

[AileenKronenberg-hl]

Heyho und Guten Abend, so ich sehr an Astrologie und Physik extrem interessiert, aber hab so meine Probleme mit Rechnungswegen, allerdings beschäftige ich mich viel mit Mineralien, Gravitationenergie und Molekülen in allen "formen und Ich Versuch gerne neues zu verstehen und ich denke das es mir sogar gut schlüssig Kool erklärt danke danke ich bin ein Gedanken weiter in meinem Buch :) dir alles Gute und mach gerne weiter, sowas kann man nie genug wissen haben :) 😅 👍

[Opa_mitKoka]

Super Video, hab das im Unterricht gar nicht gecheckt aber hier sofort👍

[peterloew]

Bestes Video zu diesem Thema. Einfache und verständliche Erklärung. Super

[colinmayer]

Einfach mehr in diesem Video mitbekommen als 5 Jahre Physik Unterricht

[noahgels]

Sehr gutes Video! Kleiner Punkt allerdings: Ist die starke Wechselwirkung nicht in den Hardronen zwischen Quarks? Die schwache Wechselwirkung wirkt doch zwischen Protonen und Neutronen oder?

[Finn-wyfh]

Super Video, danke! Eine Nachfrage: Wenn lediglich ein Heliumkern abgegeben wird, sprich keine Elektronen, dann müsste das Element, welches zerfallen ist, anschließend doch 2-Fach positiv geladen sein, oder? Also müsste bei der Schreibweise für "Rn" doch noch eine hochgestellte 2+ folgen, oder habe ich einen Denkfehler? Danke! :)

[karstenmeyer]

Schön beschrieben aber falsch! Ich meine den Teil, wo sich zwei Protonen abstoßen. Ein Alphateilchen (Heliumkern) ist deswegen stabil, weil die Zahl der Protonen und Neutronen gleich ist. Ein Proton besteht aus zwei Up-Quarks und einem Down-Quark. Bei einem Neutron ist es umgekehrt: Es besteht aus zwei Down-Quarks und einem Up-Quark. Zwischen einem Proton und einem Neutron besteht eine Wechselwirkung: Ein Neutron wird zu einem Proton, während gleichzeitig ein Proton zu einem Neutron wird. Das passiert in einem Atom, mit Ausnahme des Wasserstoff, ständig. Diese Wechselwirkung hält das Atom zusammen. Bei Atomen mit einem Überschuß an Neutronen kann es zum Alphazerfall kommen.

[der_emsen]

Fällt das Atomkern durch die Instabilität aus dem Atom raus (da das ja irgendwie die logik von Instabilität) und so dann automatisch stabiler wird oder wird das Atomkern abgeschossen damit das Atom einen stabileren Zustand erreicht?

[stefan]

Ich dachte bis jetzt, Alpha-Zerfall wäre das abstrahlen eines Wasserstoffteilchens… man lernt eben nie aus 😉

[O_Lee]

2 Fragen habe ich: 1) Was ist mit den 2 Elektronen passiert, die das Radium mehr hatte als das Radon? 2) Ist der verbliebene Radonkern angeregt und sendet Gammastrahlung aus?

[alphahelix]

*Alphastrahlung entsteht aus Abstrahlung Heliumkern (nur am Kalorimeter ähnlicher ) Strahlung*
verschiedene Isotope zerfallen aber hierbei mengenmäßig völlig anders.
Hat man schon einmal alle Alpha zerstrahlenden Isotope in eine Szintilationsglaskugel
gesteckt, die z.B aus Zn Sulfid Ag bemalt waren genau lokal untersucht ?
(also einen Szintillationsschirm oder einen der verfügbaren extrem spezifisch empfindliche Detektoren)
Zn Sulfid Ag erzeugt dann noch durch minimale Neutronenrückstrahlung (Wandlung Hyperneutron in Neutron) Alphateilchen und Alphazerfall am Isotop zu Helium künstlich, was nie im Leben in der Strahlung war. Toll hingeschummelt ! Neutronen und paar rausgeegaste Protonen. So hext man aus Strahlung Materie ! *sekundär*
und alles prima gleichgemacht. Also richtige spezifische Detektoren in ausreichender Distanz.(Gamma, Hyperproton, Neutron, Hyperneutron - Sensoren etc.) *sollte man schon mal einsetzen* . Bei Null Kelvin ! Man glaubt die ganze Welt besteht nur noch aus irren Deppen.

Der Allgemeine Vortrag ist allgemeinverständlich recht gut. *Einiges bleibt aber gar nicht auflösbar* .
Sehr gut, aber was ist letztlich der präzise Unterschied zwischen reiner Alphastrahlung (Emission) mit Hyperprotonenzerfall

und echtem Alphazerfall (Fission) mit Sammelbehälter und Elementebildung. Gerade dieser Unterschied ist das Entscheidendebei verschiedenen Isotopen. (spezifische, hochgenaue Aufgabe der Physiker, seit 50 Jahren nichts hierzu genauer beschrieben) Ohne ein präzises Experiment glaube ich hierzu gar nichts, da einige tiefergehende simple Experimente fehlen. Da nirgens verzeichnet und noch nie genau dokumentiert. oder wissenschaftlich besser strukturiert.

*Was ist der genaue Unterschied zwischen Alphastrahlung (echte Strahlung) und ergiebiger Heliumfission (Gas), dh. idealer Alphazerfall . mit rasch anwachender Elementebildung des Heliums* . Also letztlich nur ähnlich erscheinend aber doch wie man meint sehr verschieden möglich.

verschiedene Isotope zerfallen aber hierbei mengenmäßig als echte Helium - Elementebildner gleich und senden
davon bei verschiedenen Isotopen recht unterschiedliche Alpha-Strahlung aus anderer Teilchenkombination bestehend aus. Bei einigen entsteht Helium in rauhen Mengen gleich in der Flasche, bei anderen nur Alphastrahlungsdurchtritt ohne jemals relevantes Helium bilden zu können. Auch dahinter liegendes Auffangen, geht nicht mehr. Das wirft doch Fragen auf ?

Hat man schon einmal alle Alpha zerstrahlenden Isotope in eine Szintilationsglaskugel der Reihe nach genau vergleichnd gesteckt, wie z.B aus Zn Sulfid Ag Szintillationsbeschichtung oder anderer auch mal ? und genau lokal untersucht ? unterschiedliche Strahlungsarten/echte Heliummenge (also einen Szintillationsschirm oder verschiedene hochgenaue und spezifisch empfindliche Detektoren ?)

A) Dann jeweils die durchtretende Alphastrahlung genauer gemessen ? = leicht unterschiedliche Alphastrahlung
(spezielle nur äußerliche ähnliche Strahlenteilchen)

also: Hyperneutron- Hypperproton - Hyperproton - Hyperneutron, (Strahlung) meist weiter abstrahlend. Nach wie vor was leicht anderes aber mit viel Energie. Davon die Gammastrahlung subtrahierend und berechnet man dann auch dazu den instabileren Hyperprotonenzerfall bestimmter Alphastrahlung ?

B) Dann die Menge des echten elementaren passenden Heliums als rasch ansteigender Gasdruck. = Alphazerfall (Fission)
bei anderen Isotopen, die eher v.s. nur bestimmte Gammastrahlung und Alphastrahlung nur Strahlung aussenden, gemessen, also kein echtes Heliumelement mehr sind, das sonst rasch ansammeld ist ?

also: Normoneutron - Normoproton - Normoproton - Normoneutron (Gas) ansammelnd !
(also etwas leicht anderes)

Also keinen wirklichen differenziert untersuchten Alpha - Strahlenverlust. Und dann auch genauer berechnet ? Und nicht immer nur blindlings gleichgesetzt.

C) und dazu eine vertrauenswürdige Tabelle angelegt : z.B. Heliummenge / Gamma/ ausgesendete Alphateilchen (nicht in Gas umwandelbar)/ spez. Hyperprotonenzerfallssensor -> Neutron