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physikalische Frage

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berthold:
Hallo,

hätte ich doch im Physikunterricht besser aufgepasst. Meine einfache ;)  Frage lautet:

Wie berechnet man die alpha-Strahlen-Reichweite?

Hintergrund ist der, dass ich momentan Halos in Fluorit untersuche (die haben so 20-80 µm Durchmesser). Halos sind Verfärbungsbebiete die die alpha-Strahlungsreichweite der verschiedenen Isotope (im Dünnschliff in Ring-/Kreisform sichtbar) dokumentieren. Da die beim Zerfall ausgehende alpha-Strahlung für jedes Isotop eine typische und genau bekanne Energie hat sollte man doch von dem in Fluorit gemessenen Durchmesser auf die Energie bzw. weiter auf das Isotop kommen. Ich dachte, die Reichweite hängt proportional von der Elektronendichte und der Energie der alpha-Strahlung ab.

In Ermangelung einer Formel habe ich nun versucht über eine Reichweiten-Tabelle (aus 1) einen Proportionalitätsfaktor (1 MeV enspricht  ?  µm in Fluorit) zu ermitteln. Nach den (durchaus im %-Bereich genauen Messungen in 1) komme ich zu unterschiedlichen Faktoren von 2.96 bis 4.38.  :'( Wo mache ich da einen Denkfehler?

Ich bin für jeden Tip dankbar.

Gruß
Berthold

1) SCHILLING, A., "Die radioaktiven Höfe im Flußspat von Wölsendorf", N. Jb. Mineral. usw. 53, Beil.-Bd., Abt. A. S. 241-265, Stuttgart 1926

 

Krizu:
Hallo Berthold,

ich habe da mal gegoogelt, die Recihweite ist nichlinear mit der Energie.

Die Overkill-Formel ist die Bethe-Bloch-gleichung (schon mal gehört ;-) ):
Siehe http://www.ikp.uni-koeln.de/students/fp/v9/

Eine Anpassung auf alpha und Luft ist in
http://www-ekp.physik.uni-karlsruhe.de/~bluem/Versuch_pdf/Alphaspektroskopie.pdf
gegeben (letzte Seite).

Hoffe das hilft!

MfG

Frank

berthold:
Hallo Frank,

vielen herzlich Dank für die schnelle Antwort, das hilft weiter.

Ohne das jetzt is Detail zu gehen, aber ich verstehe die Bethe-Bloch-Formel so, dass bei höheren Energien immer auch höhere Reichweiten rauskommen. Auch mit der Näherungsformel im zweiten Link (für Luft) ist das so. Nur jetzt kommt mein Problem, bei Schilling ist das anders, Beispiel:

234U (4.859 MeV) macht  in Fluorit Ringe mit 14.4 µm Radius (Luftäquivalent 2.76 cm)
aber
230Th (4.770 MeV) macht in Fluorit Ringe mit 15.8 µm Radius (Luft 3.03 cm)

also bei weniger Energie (die habe ich nochmal bei Wikipedia nachgesehen) größere Ringe  :o. Kann doch nicht sein - oder? Am Messfehler (mit etwa 0.1 µm angegeben) kann es auch nicht liegen.

Gruß
Berthold

Hg:
Hallo Berthold,
ich bin zwar kein Physiker, aber versuche trotzdem mal mein Glück mit einer Erklärung.
Das alpha-Teilchen besitzt eine relativ "hohe" Masse. Je höher die Energie des emittierten Teilchens, umso höher auch die Geschwindigkeit. War da nicht irgendwas, dass dann auch der Energieverlust entlang der zurückgelegten Wegstrecke höher ist (und damit die Reichweite kürzer wäre), oder liege ich da total falsch?
Gruß vom Nicht-Physiker
Andreas

Krizu:
Hallo,

das kann auch eigentlich nicht.

Da zieht der erste Naturgrundsatz:
Viel hilft viel  ;D ;D 8)
Also hohe Energie = hohe Reichweite

Der zweite Grundsatz ist übrigens:
Die Natur ist gegen dich.

Der dritte in etwa:
Wenn du etwas besser werden willst brauchst du 100% mehr Aufwand.

MfG

Frank

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