Was bringt mir die Halbwertszeit, wenn ich weiß, dass der Ze

Hanne · Anmeldungsdatum: 08.05.2012 Beiträge: 10

Meine Frage:
Hallo! Ich habe eine Frage zum Zerfallsgesetz einer radioaktiven Substanz.

Meine Ideen:
Man kann nie bei einem Atomkern voraussagen, wann dieser Kern zerfällt, weil der radioaktive Zerfall ein statistischer Prozess ist, also ein Prozess, der vom Zufall gelenkt wird. So... Jetzt frage ich mich aber, wieso man dann für eine große Masse voraussagen kann, dass diese in 3 min oder in tausend Jahren zerfällt? Ist dies dann wohl insgesamt ein "Durchschnittswert"? Deswegen besitzt doch der Graph jener exponentiellen Funktion auch so "zittrige Zacken" , weil dies einzelne Atome sind, die gerade hier zerfallen. Und weiter noch: Wieso ist der Zerfall eines Atomkerns nicht abhängig vom "Alter" des Kerns? Ich meine...ein 80-Jähriger stirbt wahrscheinlich schneller als ein 28-Jähriger? Lieben Gruß, ich hoffe, die Fragen sind nicht allzu kindisch...

Hanne · Anmeldungsdatum: 08.05.2012 Beiträge: 10

Ich sehe gerade, dass meine Frage so schön abgebrochen erscheint, sie lautet also, nochmals erwähnt: Was nützt mir die Halbwertszeit, wenn ich weiß, dass der Zerfall ein statistischer Prozess ist?

franz · Anmeldungsdatum: 04.04.2009 Beiträge: 11583

Vielleicht wie russisches Roulette, Trefferchance meinetwegen 1 : 5. Die früheren Versuche spielen keine Rolle, neues Spiel, neues "Glück". smile

Beim Menschen verringert sich dagegen die Überlebens - Wahrscheinlichkeit mit dem Alter.

--gast-- · Gast

Hallo!

Die Zerfallszeit/-rate eines Teilchens ist gleichbedeutend mit der Wahrscheinlichkeit, dass ein Zerfall eintritt. Z.B. müssen sich für den alpha-Zerfall im Kern 2 Protonen und 2 Neutronen zu einem Helium-Atom zusammenfinden und dann noch genügend Energie haben um die Coulomb-Barriere zu durchtunneln.
Die Kernphysiker schaffen es zur Zeit noch nicht die Vorgänge in Atomkernen richtig zu beschreiben, aber stell dir prinzipiell vor, dass die Nukleonen ständig miteinander stoßen und Schwingungen ausführen. Sie werden also permanent durchmischt und irgendwann entsteht dabei auch mitten im Kern das Heliumatom.

Beim Galton-Brett (de.wikipedia.org/wiki/Galtonbrett) ist die Wahrscheinlichkeit in welchem Fach die Kugel letztendlich landet abhängig davon, wieviele Wege zu diesem Fach führen. Das gleiche gilt für den Atomkern. Zu jedem Zeitpunkt nimmt der Kern eine neue Konfiguration an (ein neuer Durchlauf des Galton-Bretts), wodurch die Wahrscheinlichkeit zur Bildung eines Heliumatoms zu einer Zerfallsrate wird. Die Zerfallszeit ist dann nur noch der Kehrwert der Zerfallsrate.

Die Lebensdauer eines Atomkerns kannst du nicht mit der Lebensdauer des Menschen vergleichen, da der Mensch altert und somit die Wahrscheinlichkeit zu sterben mit der Zeit größer wird. Dass die Nukleonen im Atomkern verschiedene Konfigurationen durchlaufen ist dagegen kein Alterungsprozess. Vielleicht/wahrscheinlich gibt es auch Konfigurationen, aus denen ein Zerfall in naher Zukunft wahrscheinlicher ist, als bei stabileren Konfigurationen, allerdings ist dies nicht messbar und bei einem Übergang zurück zu einer stabilen Konfiguration ist alles wieder wie vorher (aber: ein alter Mensch kann nicht wieder jung werden).

Quantenmechanisch betrachtet ist das alles noch komplizierter, als meine halb-klassische Beschreibung. Hoffe aber, dass das hier dir schon mal weiterhilft smile