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1

01.12.2012, 04:09

chemiefrage

hab leider chemie abgewählt aber evtl. kann mir mal einer erklären wie ich alphastrahlung bei einem chemischen element erzeugen kann? überall wird nur erklärt was das ist und wie man sich gegen diesen entstehenden helium4atomkern abschirmt und der prozess des abspaltens erklärt, aber es ist doch faszinierend dass man ein element in ein anderes überführen kann. zum beispiel könnte man doch thallium was 81 protonen im atomkern hat, wenn man es zur alphastrahlung bewegen kann, dann zu gold werden da es dann nur noch 79protonen hat was ja dann gold sein muss (wenn es stabil bleibt).

mir ist schon klar, dass es wahrscheinlich alles nicht so einfach ist, aber kann mir mal einer zum einen erklären wie ich alphastrahlung erzeugen kann und zum anderen warum man gold nicht einfach aus anderen elementen herstellt, gibt ja auch wohl methoden wo protonen hinzugefügt werden (umwandlung sticksotff in sauerstoff von rutherford zum beispiel)?
Die Wahrheit kann nie falsch sein, nur schmerzhaft.

nC_eru

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2

01.12.2012, 09:24

Das ist (zumindest nach meinem Kenntnisstand) mehr eine physikalische Frage. ;)
Habe gerade keine Zeit den Prozess detailliert aufzuschreiben, aber das hat was damit zu tun, dass im Atomkern zwei verschiedene Energieniveaus für Protonen und Neutronen existieren. Sind diese Energieniveaus nicht ausgeglichen (genug), ist der Atomkern instabil. Um auf ein energetisch günstigeren Zustand zu kommen, kann es passieren, dass ein Helium-Kern aus dem Atomkern ausgestoßen wird und der restliche Atomkern sich dann auf einen energetisch günstigeren Zustand befindet (vgl. dieses Bild -> Potentialtopf, Protonen besitzen weniger Energie als Neutronen). Die Gleiche Erklärung funktioniert übrigens auch für Beta- und Gammastrahlung, nur sind die Energieniveaus verschieden ungünstig.

3

01.12.2012, 11:53

und diese instabilität zu erzeugen ist dann dass was man im kernkraftwerk macht?
Die Wahrheit kann nie falsch sein, nur schmerzhaft.

4

01.12.2012, 12:44

ja so in der art. man bestrahlt meines wissens nach die brennelemente mit neutronen. die erzeugen instabilität -> unter anderem werden neutronen aus den brennelementen gerissen, die dann selber wieder eine reaktion hervorrufen -> kettenreaktion

5

01.12.2012, 13:07

Naja, "erzeugen" ist eben so eine Sache. Es gibt Elemente (zB Uran oder Thorium), die SIND Alpha-Strahler, d.h. sie zerfallen unter Verlust eines He-Kernes. Es handelt sich folglich um eine Eigenschaft. Einzige Möglichkeit ist somit, durch zB Neutronenbeschuss (also Aufnahme eines Neutrons) das von Eru beschriebene instabile Verhältnis von Protonen/Neutronen zu erzeugen, so dass das Element dann natürlich zerfällt.

Dazu einfach mal die verschiedenen Zerfallsreihen betrachten: hier zB http://de.wikipedia.org/wiki/Uran-Actinium-Reihe

Du kannst also nicht einfach hergehen, Element aus Gold + He-Kern nehmen und davon ausgehen, dass dann Alpha Strahlung ausgeht, sondern du musst schauen, wozu dass dann zerfällt.

Thallium zB ist an sich erstmal stabil (also 203er), die instabilen Elemente (meist synthetisch hergestellt) zerfallen alle zu Quecksilber und Blei, nix Gold also :P

Siehe auch hier http://de.wikipedia.org/wiki/Thallium Isotope des Thalliums
Zitat von »Lesmue« Wenn ich 2 Abende in der Woche mal Ruhe vor Frau,Freundin,Kindern usw hab will ich einfach ganz entspannt am Rechner was daddeln und mir dabei 3 Weizen in den Kopf jagen, und mit Kumpels dummes Zeug in Skype labern.

nC_eru

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6

01.12.2012, 13:23

Wenn man einen Atomkern durch Neutronenbeschuss spaltet, ist das noch ein anderer Effekt, bei dem man versucht den Kern in zwei möglichst gleichgroße Teile zu spalten, weil dann am meisten Energie frei wird -> http://de.wikipedia.org/wiki/Massendefekt .

Es gibt übrigens ein Blei Isotop, dass innerhalb absehbarer Zeit zu stabilem Gold zerfällt. Allerdings dürfte dieses Blei Isotop deutlich seltener sein als Gold.

7

01.12.2012, 15:01

alles klar danke, hab dann erstmal neues futter
Die Wahrheit kann nie falsch sein, nur schmerzhaft.

8

01.12.2012, 15:03

@eru: da hast du natürlich recht, aber das hätte die sache dann mMn unnötig verkompliziert und nicht zur Beantwortung der Frage beigetragen ;)

im Zweifelsfall noch E=mc², damit ist dann eh alles gesagt :P
Zitat von »Lesmue« Wenn ich 2 Abende in der Woche mal Ruhe vor Frau,Freundin,Kindern usw hab will ich einfach ganz entspannt am Rechner was daddeln und mir dabei 3 Weizen in den Kopf jagen, und mit Kumpels dummes Zeug in Skype labern.

SchuLz

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9

01.12.2012, 20:48

Die Übermittlungseilchen für den radioaktiven Zerfall sind übrigens bekannt - jede der vier Grundkräfte der Physik wird ja von einem Boson übertragen (siehe Higgs-Boson, das ja allem Anschein nach für die Masse verantwortlich ist, wenn man Masse jetzt mal als eine Art Wechselwirkung annimmt). Die sog. elektroschwache Wechselwirkung ist es, die den radioaktiven Zerfall beschreibt (genauer durch die W- und Z-Bosonen sowie Photonen). Dadurch können sich die Kernteilchen ineinander umwandeln, genauer gesagt wird aus einem down-Quark ein up-Quark. Protonen sind up-down-up und Neutronen down-up-down - durch die Umwandlung erhöht sich wie oben beschrieben das Energieniveau im Kern und schlußendlich resultiert die Abspaltung, die das gesamte Atom wieder auf ein stabileres Niveau bringt.
Theoretisch kann man alle beteiligten Bosonen erzeugen und könnte vielleicht also auch "Gold machen" - allerdings ist das Ganze so dermaßen unpraktisch und kompliziert, dass eine Anwendung mit ziemlicher Sicherheit niemals irgendwo im Universum realisiert werden wird.

SIM_Hexe_S

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10

01.12.2012, 21:27

Jetzt kennen wir ja Premses neues Projekt :D
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nC_eru

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11

01.12.2012, 22:23

Will mich gerade vorm Aufgaben Machen drücken, hab deshalb einfach mal alle Isotope die zu stabilem Gold zerfallen aufgeschrieben:
  • Platin 197
  • Iridium 197
  • Osmium 197
  • Quecksilber 197
  • Thallium 197
  • Blei 197
  • Bismut 197
  • Polonium 197
  • Astat 201

Also, falls jemand etwas davon in seinem Keller rumliegen hatte, sollte er dringend mal danach schauen, könnte jetzt Gold sein.

12

02.12.2012, 14:07

Die Übermittlungseilchen für den radioaktiven Zerfall sind übrigens bekannt - jede der vier Grundkräfte der Physik wird ja von einem Boson übertragen (siehe Higgs-Boson, das ja allem Anschein nach für die Masse verantwortlich ist, wenn man Masse jetzt mal als eine Art Wechselwirkung annimmt). Die sog. elektroschwache Wechselwirkung ist es, die den radioaktiven Zerfall beschreibt (genauer durch die W- und Z-Bosonen sowie Photonen). Dadurch können sich die Kernteilchen ineinander umwandeln, genauer gesagt wird aus einem down-Quark ein up-Quark. Protonen sind up-down-up und Neutronen down-up-down - durch die Umwandlung erhöht sich wie oben beschrieben das Energieniveau im Kern und schlußendlich resultiert die Abspaltung, die das gesamte Atom wieder auf ein stabileres Niveau bringt.
Theoretisch kann man alle beteiligten Bosonen erzeugen und könnte vielleicht also auch "Gold machen" - allerdings ist das Ganze so dermaßen unpraktisch und kompliziert, dass eine Anwendung mit ziemlicher Sicherheit niemals irgendwo im Universum realisiert werden wird.

wtf?

SIM_Hexe_S

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13

02.12.2012, 17:38

Will mich gerade vorm Aufgaben Machen drücken, hab deshalb einfach mal alle Isotope die zu stabilem Gold zerfallen aufgeschrieben:
  • Platin 197
  • Iridium 197
  • Osmium 197
  • Quecksilber 197
  • Thallium 197
  • Blei 197
  • Bismut 197
  • Polonium 197
  • Astat 201

Also, falls jemand etwas davon in seinem Keller rumliegen hatte, sollte er dringend mal danach schauen, könnte jetzt Gold sein.



Wären diese Isotope nicht eh wertvoller als Gold?
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14

02.12.2012, 20:17

Jo, besonders blei :respekt:

15

03.12.2012, 01:00

Natürlich kann jeder Napp mit Googlewissen Gold produzieren, wären da nicht die Men in Black, die einen dann Blitzdingsen, damit der Goldkurs stabil bleibt.
Deshalb dauert es dann immer eine ganze Weile, bis wieder ein Genie von selbst auf diese einfache aber geniale Idee kommt. GZ Premse! :respekt:

16

03.12.2012, 09:42

könnte mir vorstellen dass die goldproduktion erfolgreicher läuft als das flirtcoaching!

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