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Energy β - / β + γ- Strahlun g Teilch en starke Wechselwirkun g elektromagnetis che Wechselwirkung schwache Wechselwirkun g

Energy β - / β + γ-Strahlung Teilchen starke Wechselwirkung elektromagnetische Wechselwirkung schwache Wechselwirkung

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Energy

β- / β+

γ-Strahlung

Teilchen

starkeWechselwirkung

elektromagnetischeWechselwirkung

schwacheWechselwirkung

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γ-Zerfall

N i

-

C o 60 27

60 28

-

0,15% 99,85%

1,332 M eV

1,173 M eV

Nach α- oder β-Emission bleibt der Kern häufig für sehr kurze Zeit in einem rotierenden oder vibrierenden Zustand. Erst nach Aussendung von energiereicher elektromagnetischer Strahlung (γ-Quanten) kommt der radioaktive Kern zur Ruhe.

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γ-Zerfall und innere Konversion

β kinetic energy Ekin [MeV]

198Au

198Hg

Conversion lines

β-Spectrum

Auger lines

K

L

M

β- Momentum

N(p

) dp

Konversionskoeffizient:

N

Ne

Die gemessene γ-Intensität muß mit (1+αtot) multipliziert werden, um die Zerfallswahrscheinlichkeit zu erhalten

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γ-Zerfall

Nach α- oder β-Emission bleibt der Kern häufig für sehr kurze Zeit in einem angeregten Zustand. Er fällt in den Grundzustand durch Aussenden von elektromagnetischen Wellen, d.h. γ-Quanten.

Innere Energie von Atomkernen zum Beispiel nach Alpha- oder Beta-Zerfall - Vibrationsbewegungen - Rotationsbewegungen - einzelne Protonen oder Neutronen in energetisch höheren Bahnen - … Abregung der Energie - Emission von Gammastrahlung

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γ-Zerfall

Nach α- oder β-Emission bleibt der Kern häufig für sehr kurze Zeit in einem angeregten Zustand. Er fällt in den Grundzustand durch Aussenden von elektromagnetischen Wellen, d.h. γ-Quanten.

Innere Energie von Atomkernen zum Beispiel nach Alpha- oder Beta-Zerfall - Vibrationsbewegungen - Rotationsbewegungen - einzelne Protonen oder Neutronen in energetisch höheren Bahnen - …

Abregung der Energie - Emission von Gammastrahlung

48Ca + 208Pb → 254No+2n

σ~2 μb

Cou

nts

γ-ray energy (keV)

Rotation Vibration

Rotationsspektrum

12

2

IIERot

242

2

IE

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Radi

owel

len

Mik

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n

Fern

es In

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Nah

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Sich

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Ultr

avio

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V

Rönt

gen-

Stra

hlun

g

Gam

ma-

Stra

hlun

g

100 fm 1pm 10 pm 100 pm 1 nm 10 nm 100 nm 1 µm 10 µm 100 µm 1 mm 1 cm 10 cm 1 m 10 m 100 m 1 km

1020Hz 1019 Hz 1018Hz 1017Hz 1016Hz 1015Hz 100 THz 10 THz 1 THz 100 GHz 10 GHz 1 GHz 100 MHz 10 MHz 1 MHz 100 kHz 10 kHz

420 470 530 580 620 700 nm

710 640 570 520 480 430 THz

=c/ Lichtgeschwindigkeitc=2.99792458 108 ms-1

E=hLichtquanten

Photonen Plancksche Konstanteh = 6.626 10-34 Js = 4.135 10-15 eVs

eVeVkeVMeV meV

Das elektromagnetische Spektrum