Gammaverval

Josephine stelde deze vraag op 26 juni 2022 om 17:28.

Hallo,

Er staat in ons boek: Wat voor soort straling komt er vrij als lood-204 vervalt zonder in een ander isotoop te veranderen? En het antwoord is: gammastraling, maar dat begrijp ik niet helemaal, want gammaverval kan toch alleen plaatsvinden als en ook alfa- of bèta verval is, en als dat zo is, kan het toch niet zijn dat het atoom niet verandert in een ander isotoop?

Groetjes Josephine  

Reacties

Theo de Klerk op 26 juni 2022 om 17:57
Bij alfa- en beta-verval worden er geladen deeltjes uitgezonden. Daarmee verandert de lading in de kern en dus het element dat wordt bepaald door dit aantal (het atoomgetal). Daarnaast nemen die deeltjes door hun wegschietsnelheid ook nog een deel van de energie van de kern mee.

Gamma straling is alleen het uitstralen van energie. Het zijn geen geladen deeltjes. Dan blijft de lading in de kern dus  ongewijzigd en daarmee ook het element. Alleen is de kern minder energierijk geworden omdat een deel van die  energie is weggestraald door de gamma-straling.
Josephine op 26 juni 2022 om 18:06
Heel erg bedankt voor uw snelle reactie! Maar kan het dan zijn dat er alleen gammaverval optreedt en geen alfa- of bètaverval? Want als dat niet het geval is, hoe kunnen het massagetal en het atoomnummer dan gelijk blijven na het gammaverval (en dus ook na het alfa-/bètaverval)?
Theo de Klerk op 26 juni 2022 om 18:15
Dat kan wel - dan is een kern van een element in een zogenaamde "aangeslagen toestand" (zoals je bij een atoom ook enkele elektronen in een hogere baan kunt brengen die daarna terugvallen naar de grondtoestand onder uitzending van straling - veelal in het zichtbare licht).

Dat kan doordat een kern is beschoten door neutronen die niet ingevangen worden (dus geen nieuwe isotoop van het element) maar wel bij de botsing energie overnemen. Die "aangeslagen" toestand vervalt daarna weer naar de grondtoestand en het teveel aan energie wordt uitgestraald. Gezien de  hoeveelheid energie zijn dit fotonen in het gamma-stralingsgebied van het spectum.

Het kan ook dat eerder een element A in element B verviel door uitstraling van alfa- of beta-deeltjes maar daarbij B in een aangeslagen toestand achterliet. De geladen deeltjes hebben dus niet alle overtollige energie meegenomen. Dan "ver(valt)" de kern terug naar de grondtoestand onder uitstraling van alleen gamma straling. Dat kan vrijwel direct na het wegschieten van geladen deeltjes gebeuren, maar ook soms pas minuten later. Bij dit laatste gamma verval veranderen dus niet het atoomgetal (=protonen) en ook niet de atoommassa (=protonen+neutronen samen)
Jaap op 26 juni 2022 om 18:33
Dag Josephine,
• Volgens Binas tabel 25A vervalt Pb-204 door uitzending van alleen een gammafoton.
Hierbij blijft het atoomnummer 82 hetzelfde (de atoomsoort blijft lood) en het massagetal 204 blijft ook hetzelfde. Alleen de energie van de kern neemt af.
De vervalvergelijking is Pb-204 → Pb-204 + γ
• Verval door uitzending van alleen gammastraling gebeurt onder andere bij technetium-99m. De m betekent isomeer, 'op dezelfde plek' in de plattegrond van kernsoorten. Je zult dit Tc-99m nog wel eens tegenkomen. Het wordt dikwijls gebruikt bij medische beeldvorming. Tc-99m heeft te veel energie en vervalt tot Tc-99 door alleen gammastraling uit te zenden.
• Lood-204 is een ander geval. De halveringstijd is veel langer dan de leeftijd van het heelal, zodat de kernsoort in de praktijk als stabiel wordt beschouwd. Dat lood-204 bij verval alleen gammastraling uitzendt, zoals vermeld in Binas, neem ik niet aan. Volgens betrouwbare bronnen is het mogelijk (maar onzeker) dat lood-204 vervalt onder uitzending van een alfadeeltje en eventueel ook gammastraling.
Zie https://periodictable.com/Isotopes/082.204/index.full.dm.html
waar staat 'Decay Modes: Probability Unknown, Mode α'.
Hiervan hoef je je bij een opgave niks aan te trekken; dan neem je aan wat in je boek of Binas staat.
Groet, Jaap
Josephine op 26 juni 2022 om 19:15
Bedankt!!! Ik begrijp het nu beter!

Plaats een reactie

+ Bijlage

Bevestig dat je geen robot bent door de volgende vraag te beantwoorden.

Noortje heeft veertien appels. Ze eet er eentje op. Hoeveel appels heeft Noortje nu over?

Antwoord: (vul een getal in)