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Kernumwandlungen


Systematik


Basiswissen


Kernzerfall, Kernreaktion und Radioaktivität: ändert ein Atomkern seine Zusammensetzung oder seinen Energiezustand spricht man allgemein von einer Kernumwandlung. Hier sind verschiedene Arten gegeneinander abgegrenzt.

Zur Systematik


Die zwei häufigsten Unterscheidungskriterien sind a) die Art der Ursachen, nämlich spontan oder von außen angestoßen und b) die Art der resultierenden Folgeobjekte: eher klein bei der Radioaktivität oder größer bei einem Zerfall. Die Handhabung ist jedoch nicht einheitlich und die Grenzen oft fließend.

Radioaktivität


Ein Kern sendet ohne äußeren Anlass spontan kleinere Teilchen oder Photonen (Alpha, Beta, Gamma) aus. Lies mehr unter Radioaktivität ↗

Kernspaltung


Ein Atomkern wird mit einem Teilchen beschossen und zerfällt dann in Tochterkerne derselben Größenordnung. Anders als beim Kernzerfall ist die Kernspaltung technisch herbeigeführt. Lies mehr unter Kernspaltung ↗

Kernzerfall


Ein Kern zerfällt spontan ohne äußeren Anlass in größere Bruchstücke oder kleinere Bruchstücke, der Kernzerfall schließt meist die Radioaktivität mit ein, umfasst aber zusätzlich auch das Auseinanderbrechen eines Kernes in größere Tochterkerne. Lies mehr unter Kernzerfall ↗

Kernreaktion


Ein Kern wird von außen mit Teilchen beschossen. Darauf hin ändert er seinen Energiezustand oder seine Zusammensetzung. Die Größe der Folgeprodukte spielt hier keine Rolle. Lies mehr unter Kernreaktion ↗

Spallation


Ein Kern wird von außen mit Teilchen beschossen und zerfällt dann in größere Bruchstücke, insbesondere neue Atomkerne. Lies mehr unter Spallation (Kernphysik) ↗

Kernfusion


Kerne mit geringer Massenzahl (Wasserstoff) verschmelzen zu einem größeren Atomkern (Helium). Lies mehr unter Kernfusion ↗

Transmutation


Die Umwandlung eines chemischen Elementes in ein anderes: das geschieht immer dann, wenn sich die Anzahl der Protonen und damit die Kernladungszahl ändert. Das Wort Transmutation gehört zum Vokabular der Alchemie ↗

r-Prozess


Als r-Prozess (r heißt rapid, also schnell) bezeichnet man einen Beschuss eines bestehenden Atomerkern durch viele Neutronen die in enger zeitlicher Folge (rapid) auf diesen Kern auftreffen. Durch diesen Prozess können aus leichteren Kernen (z. B. Eisen) letztendlich schwere Kerne (z. B. Uran oder Gold) entstehen. Der Prozess findet natürlich nur in kosmischen Extremereignissen wie etwa der Kollision von zwei Neutronensternen statt. Siehe mehr unter r-Prozess ↗

Fußnoten


[1] Sanjana Curtis: Komische Schmiede der schweren Elemente. In: Spektrum der Wissenschaft. Mai 2023. Seite 12 bis 21.