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Forum "Physik" - E von gamma-quant bei beta+

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E von gamma-quant bei beta+: Frage (beantwortet)

Status:	(Frage) beantwortet
Datum:	18:15 Mi 19.11.2008
Autor:	Salamence

Aufgabe

 Berechnen Sie die Wellenlänge der Gamma-Strahlung beim Zerfall von N-13. 

In der Aufgabe sollte man verschiedene Wellenlängen also damit auch Energie von Gamma-Quanten berechnen. Doch beim Zerfall von N-13 krieg ich das nicht hin. Dazu erstmal die Reaktion:

N-13 [mm] \to [/mm] C-13* + [mm] e^{+} [/mm] + [mm] \nu [/mm]
C-13* [mm] \to [/mm] C-13 + [mm] \gamma [/mm]

Dann die Energie:

Q= [mm] \Delta [/mm] m * [mm] c^2 [/mm] = [mm] ((m(N-13)-7*m(e))-(m(C-13)-6*m(e))-m(e))*c^2 [/mm] = [mm] (m(N-13)-m(C-13)-2*m(e))*c^2\approx1,12 [/mm] MeV

Aber wie verteilt sich diese Energie auf die Teilchen? Sicherlich ist die Energie des gamma-quants konstant und nur die des Positrons und des Neutrinos variieren. Aber wieviel kriegt das Photon? Vielleicht die Hälfte?

Bezug

E von gamma-quant bei beta+: Antwort

Status:	(Antwort) fertig
Datum:	10:15 Do 20.11.2008
Autor:	rainerS

Hallo!

> Berechnen Sie die Wellenlänge der Gamma-Strahlung beim
> Zerfall von N-13.
>  In der Aufgabe sollte man verschiedene Wellenlängen also
> damit auch Energie von Gamma-Quanten berechnen. Doch beim
> Zerfall von N-13 krieg ich das nicht hin. Dazu erstmal die
> Reaktion:
>
> N-13 [mm]\to[/mm] C-13* + [mm]e^{+}[/mm] + [mm]\nu[/mm]
> C-13* [mm]\to[/mm] C-13 + [mm]\gamma[/mm]
>
> Dann die Energie:
>
> Q= [mm]\Delta[/mm] m * [mm]c^2[/mm] =
> [mm]((m(N-13)-7*m(e))-(m(C-13)-6*m(e))-m(e))*c^2[/mm] =
> [mm](m(N-13)-m(C-13)-2*m(e))*c^2\approx1,12[/mm] MeV
>
> Aber wie verteilt sich diese Energie auf die Teilchen?
> Sicherlich ist die Energie des gamma-quants konstant und
> nur die des Positrons und des Neutrinos variieren. Aber
> wieviel kriegt das Photon? Vielleicht die Hälfte?

Ich sehe nicht, wie du das bestimmen kannst. Du hast zwei unabhängige Reaktionen hingeschrieben; ohne die Anregungsenergie des [mm] $C_{13}^\ast$ [/mm] zu kennen, kann ich die Energie des Photons nicht ausrechnen.

Allerdings stellt sich mir die Frage, ob die Reaktion für den Zerfall stimmt.  Man kann auf verschiedenen Websites die bekannten Zerfallsdaten abfragen:

beim Brookhaven National Lab oder

beim Korea Atomic Energy Research Institute. Da ist beim Grundzustand des N13 die Rede von Elektroneneinfang, nicht von [mm] $\beta^+$-Zerfall. [/mm]

Leider scheinen sich die Angaben zu widersprechen: an einer Stelle steht, dass der Zerfall vollständig durch Elektroneneinfang stattfindet, an anderer Stelle 100% [mm] $\beta^+$-Zerfall. [/mm] Von Gamma-Quanten ist aber in keinem Fall die Rede.

Viele Grüße
Rainer