Beim Zerfall eines natürlichen Radionuklids entsteht im allgemeinen ein Kern, der wieder radioaktiv ist und weiter zerfällt. Man kann daher für die natürlich radioaktiven Elemente (ab Ordnungszahl 81) sogenannte "radioaktive Zerfallsreihen" aufstellen, d.h. Folgen (radioaktiver Familien) der jeweils auseinander hervorgehenden Radionuklide.
Die Glieder der Zerfallsreihen haben die Massenzahlen A = 4n + 0 (Thorium-Familie), A = 4n + 2 (Uran-Radium-Familie) und A = 4n + 3 (Uran-Actinium-Familie); die nicht natürlich vorkommende, vom Neptunium-Isotop 23793Np (bzw. schon vom Einsteinium-Isotop 24999Es) ausgehende Neptunium-Familie hat A = 4n + 1.
Die Endglieder der Familien sind jeweils stabile Blei-Isotope. Das erste Glied einer Zerfallsreihe - oft auch nur das jeweils dem betrachteten Radionuklid vorangehende Glied - wird als Mutternuklid, die folgenden Glieder (bzw. das folgende Glied) als Tochterprodukt bezeichnet. Ein analog zu verstehender Terminus ist Mutterkern.
Die radioaktiven Umwandlungen folgen einem Schema, zu dessen Aufklärung von Fajans, Soddy und Russell Vorarbeit geleistet wurde (= "radioaktive Verschiebungssatz", 1913): Bei der Aussendung eines - Teilchens ( - Zerfall) aus einem Radionuklid ändert sich dessen Ordnungszahl um zwei Einheiten, seine Massenzahl um vier Einheiten.
Gibt sein Kern ein Elektron ab (- - Zerfall), so nimmt dadurch die Ordnungszahl des betreffenden Radionuklids bei prakt. unveränderter Massenzahl um eine Einheit zu, entsprechend bei Positronen-Abgabe (+ - Zerfall) um eine Einheit ab.
Beim Aussenden von - Strahlung ändern sich weder die Massenzahl noch die Ordnungszahl, sondern lediglich die Energieinhalte der Nuklide.
- Strahlung tritt bezeichnenderweise nur bei den schwersten Elementen mit höchsten Atomgewicht auf; die - Strahler beginnen mit dem Bismut im Periodensystem, d.h. Elemente mit Z > 83 zeigen natürlichen radioaktiven Zerfall.
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