Mineralienatlas - Fossilienatlas

Vermischtes / Miscellaneous / Varios => Dies und Das / this and that => Thema gestartet von: berthold am 27 May 08, 12:07

Titel: physikalische Frage
Beitrag von: berthold am 27 May 08, 12:07
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

 
Titel: Re: physikalische Frage
Beitrag von: Krizu am 27 May 08, 12:22
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
Titel: Re: physikalische Frage
Beitrag von: berthold am 27 May 08, 14:14
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
Titel: Re: physikalische Frage
Beitrag von: Hg am 27 May 08, 14:23
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
Titel: Re: physikalische Frage
Beitrag von: Krizu am 27 May 08, 14:24
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

Titel: Re: physikalische Frage
Beitrag von: Krizu am 27 May 08, 14:26
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

Hallo,

bei Alpha-Teilchen ist der WW-Querschnitt  für schnelle Teilchen geringer. Deshalb sind die Spuren in der Nebelkammer erst dünn und am Ende dick, da entstehen mehr Ionen pro Länge.

Als ogenau anders rum - meine ich.
MfG

Frank
Titel: Re: physikalische Frage
Beitrag von: berthold am 27 May 08, 14:35
Hallo,

vielen Dank da, wird nichts übrigbleiben, ich werde das mal für alle Isotope durchrechnen.

Hat jemand schon mal mit der Software http://www.srim.org/ gearbeitet, die könnte doch da hilfreich sein?

Gruß
Berthold
Titel: Re: physikalische Frage
Beitrag von: Hg am 27 May 08, 14:47
okok, ich gebe mich geschlagen  :-X
Titel: Re: physikalische Frage
Beitrag von: berthold am 27 May 08, 14:56
Hallo,

Zitat
erst dünn und am Ende dick, da entstehen mehr Ionen pro Länge.

und deswegen bekomme ich ja auch Ringe und nicht nur Kreisflächen, da hat der Frank schon Recht.

Gruß
Berthold
Titel: Re: physikalische Frage
Beitrag von: caliastos am 27 May 08, 14:57
habe ich das jetzt so verstanden, daß du wissen willst, welches isotop du da in den halos hast und das an DS untersuchst? warum dann keine isotopenanalyse?
Titel: Re: physikalische Frage
Beitrag von: Krizu am 27 May 08, 15:05
Hallo,

vermutlich hat Berthold keine empfindliche ICP-MS im Keller und das saubere Analysenlabor dazu ;-)

Wohl aber ein gutes Mikroskop  8)

MfG

Frank
Titel: Re: physikalische Frage
Beitrag von: berthold am 27 May 08, 16:17
Hallo,

Zitat
vermutlich hat Berthold keine empfindliche ICP-MS im Keller

der Keller wäre schon da, nur die Hardware fehlt noch  ;)

nein, ich fürchte mit Massenspektroskopie käme man hier nicht weiter, die Einschlüsse, die die Halos erzeugen sind ja nur ca. 0.1 µm groß.

Mir geht es um andere Fragen: Einmal finde man (ähh, ich auch) Halo-Durchmesser (die Reichweiten und damit Energieniveaus von alpha-Strahlung entsprechen) die man nicht zuordnen kann. Man muss nicht gleich an SHE's (bzw. deren Zerfallsprodukte) denken, aber eine genauere Betrachtung ist das allemal wert. Hauptaugenmerk meiner Untersuchungen ist aber die Frage nach der Ursache der Färbung von Fluorit (und hier Stinkspat). Die Halos haben auffällig genau die gleiche Farbe wie der extrem zonar "geschachtelter" Fluorit. Käme die Farbzonierung durch eingelagerte radioaktive Stoffe zustande sollten die dünnsten Farbzonen in der Größenordnung der doppelten Reichweite der alpha-Strahlung sein. Nur die sind z.T. auch viel (Faktor 0.01) dünner. Jetzt könne man aber annehmen, dass die radioaktive Färbung nur dort wirken kann, wo das Gitter schon beim Bau -sagen wir durch ins Gitter eingelagerte SEE- gerstört ist und so bei radioaktiver Bestrahlung assoziierte F-Zentren bilden kann. Nur so einfach geht es auch nicht, denn wo kommt die Strahlung her, alpha-Strahlung kommt ja nicht weit.

Gruß
Berthold
Titel: Re: physikalische Frage
Beitrag von: berthold am 28 May 08, 11:05
Hallo,

Mist, die Bethe-Bloch-Gleichung kann nur für homogene Materialen angewandt werden, d. h. für Materialen, die nur aus einer Atomsorte bestehen.

Geht also nur über die Braggsche Regel oder -genauer gesagt- über die continuuos-slowing-down approximation (CSDA)

Gruß
Berthold
Titel: Re: physikalische Frage
Beitrag von: trommeln am 28 May 08, 11:08
Ich hab gelernt, dass man Alpha-Strahlen mit einem Löschpapier abfiltern kann... eben. .weil sie so viel Materie haben..
Titel: Re: physikalische Frage
Beitrag von: caliastos am 28 May 08, 12:45
Zitat
Nur so einfach geht es auch nicht, denn wo kommt die Strahlung her, alpha-Strahlung kommt ja nicht weit.

warum dann nicht sukzessive strahlenschädigung während dem wachstum? da spielt die eindringtiefe keine rolle, da ja immer wieder was rüberwächst.
Titel: Re: physikalische Frage
Beitrag von: Krizu am 28 May 08, 14:13
Hallo,

wo kommt dann die Strahlung her? aus der Mutterlauge? die muss dann aber echt heftig sein. Einfacher ist die Erklärung dieser Kreise/Kugeln durch einen eingewachsenen Partikel in der Mitte.

MfG

Frank


Titel: Re: physikalische Frage
Beitrag von: berthold am 28 May 08, 14:29
Hallo,

@caliastos
Zitat
warum dann nicht sukzessive strahlenschädigung während dem wachstum? da spielt die eindringtiefe keine rolle, da ja immer wieder was rüberwächst.

...weil ich auch extrem dünne, nicht gefärbte Wachstumszonen habe.

@trommeln
Zitat
Ich hab gelernt, dass man Alpha-Strahlen mit einem Löschpapier abfiltern kann... eben. .weil sie so viel Materie haben..

von der Tendenz her stimmt das schon, mir geht es aber um die Frage wie stark des Löschpapier (der Fluorit)  sein muss um alpha-Strahlung mit genau bekannter Energie (unterschiedlich ja nach Isotop) abzuschirmen.

@alle
Das Problem habe ich gelöst, Danke an Frank, von dem die entscheidenden Hinweise kamen. Es ist -will man selber nicht viel rechnen- schon einfach: Man geht auf die Seite
http://www.physics.nist.gov/PhysRefData/Star/Text/ASTAR.html
wählt dort Calciumfluorid und trägt die fraglichen Energien (in MeV) ein. Dann die Submit-Taste drücken. Man erhält die CSDA-Werte und die Projected Werte in g/cm2 , also noch durch die Dichte (ich habe die Röntgendichte mit 3.19 genommen) teilen. Man erhält:

Isotop: MeV HWZ (Ringradius nach Schilling) Ringradius berechnet
238U    4,270    4,468·109 a    (14)          13,55µm
230Th   4,770   75380 a             (15,8)   15,94µm
234U   4,859    245500 a        (14,4)   16,39µm
226Ra   4,871   1602 a              (19,6)   16,45µm
210Po   5,407   138,376 d     (19,3)         19,24µm
222Rn   5,590   3,8235 d       (20,5)          20,24µm
218Po   6,615   3,05 min        (23,5)   26,24µm
218At    6,874   1,5 s              (-)           27,86µm
218Rn   7,263   35 ms           (-)                30,37µm
214Po   7,883   0,164 µs        (34,5)   34,58 µm

Gruß
Berthold

PS: Und als Pysik-Lehrer würde ich jetzt die Hausaufgabe geben, die Papierstärke zu bestimmen, die die stärkste natürliche alpha-Strahlung abschirmt  ;D

Nachtrag: In ein Halo-Foto (recht viel besser bringe ich die leider nicht hin) habe ich die berechneten Reichweiten mal eingezeichnet. Sicher haben also Energien über 7 MeV gewirkt. Die dafür in Frage kommenden Isotope haben aber sehr kurze Halbwertszeiten ... jetzt muss ich mal nachdenken.
Titel: Re: physikalische Frage
Beitrag von: Krizu am 28 May 08, 16:05
Hallo,

hast du einen Durchmesser für den Halo?, so in etwa???

BTW: Die "Formel" für Halbwertszeit und Zerfallsenergie ist die Geiger-Nutall-Regel.

An deiner Stelle würde ich einfach die vier Zerfallsreihen einmal durchgehen. An Exoten glaube ich nicht bei einer so jungen Lagerstätte.

MfG

Frank
Titel: Re: physikalische Frage
Beitrag von: berthold am 28 May 08, 16:15
Hallo,

Zitat
hast du einen Durchmesser für den Halo?, so in etwa

68 bis 70 µm

Gruß
Berthold

PS: Dieser Halo ist recht sicher 214Po
Titel: Re: physikalische Frage
Beitrag von: Krizu am 28 May 08, 16:34
Also die Uran-Radium-Reihe  :D

Damit hast du doch die notwendigen Energien und kannst vergleichen. Wie gesagt, ich gehe von Uran als eingebautes Material aus und dann kommt die Reihe an Isotopen hinterher.

Coole Sache!  8)

MfG

Frank

Titel: Re: physikalische Frage
Beitrag von: berthold am 28 May 08, 16:50
Hallo,

ja die 238U-Reihe war ja auch zu erwarten. Nur http://www.halos.com/reports/icc-1987-implications.htm macht mir noch Bauchweh  :P - obwohl, das ist eigentlich nicht mehr meine Baustelle.

Ich überlege mir gerade, ob alpha-Strahlung nicht immer (auf F-Zentren) entfärbend wirken müsste, da sind ja positive Ladungen unterwegs.

Gruß
Berthold
Titel: Re: physikalische Frage
Beitrag von: Krizu am 28 May 08, 16:56
Hallo,

dafür gibt der Tochterkern zwei Elektronen ab, da der Z-2 hat ;-)

MfG

Frank
(der das Diagramm morgen reinsetzt)
Titel: Re: physikalische Frage
Beitrag von: Krizu am 28 May 08, 16:58
so doch noch eben
Titel: Re: physikalische Frage
Beitrag von: berthold am 28 May 08, 20:19
Hallo,

Zitat
dafür gibt der Tochterkern zwei Elektronen ab, da der Z-2 hat

ja, der Kern, der ist aber 14-35µm von den Stellen weg wo die Ringe sind. Und es gibt gefärbte und entfärbte Ringe sowie gefärbte und entfärbte Kerne. O.k. gefärbte Kerne und entfärbte Ringe scheinen häufiger, aber -wie gesagt- es geht auch andersrum. Nur warum?

Gruß
Berthold
Titel: Re: physikalische Frage
Beitrag von: Krizu am 28 May 08, 21:08
Hallo Berthold,

du brauchst etwa 8 eV (eigentlich viel zu viel) um ein Elektron und ein Loch in CaF2 mittels UV zu erzeugen.
Du hast 8MeV, also erzeugst du mindestens 1 Million Elektron-Loch-Paare. Die meisten in der Nähe des feststeckenden He-Kerns.

Im Kleber, Kristallographie,  war ein markantes Bild über den Bestrahlungseffekt. Daher kommt auch mein Spruch "Panzer fährt durch das Gitter".

Aber als Beispiel:
Reinstes NaCl wird bei Bestrahlung gelb-braun, natürliches meist blau. Das ist ein F(?)-Zentrum am K im Gitter des NaCl.
Kristalle sind nunmal Schweine! Nie ist etwas genau gleich.

MfG

Frank
Titel: Re: physikalische Frage
Beitrag von: berthold am 28 May 08, 22:20
Hallo,

jetzt will ich mal ein Modell versuchen.

Beobachtungen:
1) Der Flußspat ist (auch) extrem (fein, auch kleiner wenige µm) Wachstums-farbzoniert.
2) Die sichtbaren Halos gehen sicher (siehe Halo-Radien) auf alpha-Strahlung zurück.
3) Diese Halos weisen exakt die gleiche Färbung auf wie der gefärbte zonierte Fluorit.
4) Aus der Literatur entnehme ich dass die thermische Entfärbung von Halos und zoniertem Fluorit gleich und bei gleichen Temperaturen abläuft. 
5) nur intensiv gefärbter Fluorit (violett bis schwarz), typischerweise Stinkspat in Paragenese mit Uranmineralien zeigt Halos.

aus 1) folgt, dass die Farbzonen im Gegensatz zu den Halos nicht durch alpha-Strahlung entstanden sein bzw. aktiviert werden konnten, egal ob man das Uran ins Fluorit-Gitter einbaut oder in einer hochaktiven Lösung bei der Kristallisation von aussen wirken lässt. So feinen und scharfen Wechsel von violetten/klaren Zonen bekomt man durch alpha nicht hin.
aus 2) folgt, dass durch ionisierende Strahlung dieser Fluorit ge- und entfärbt werden kann
aus 3) und 4) folgt, dass die gleichen F-Zentren aktiviert/deaktiviert wurden.

Nun die Theorie: Im Fluorit werden während des Wachstums bestimmte Elemente (z.B. REE) fein zoniert (durch Wechsel der Lösungszusammensetzung) mal mehr, mal weniger eingelagert. Diese REE sammeln (dann assoziierte) Anionenfehlstellen und werden durch den Einfang von Elektronen zu Farbzentren. Im Normalfall (nicht Halo) können diese Elektronen eigentlich nur von der beta-Strahlung kommen, die ist sicher vorhanden und geht genügend weit. Im Fall von (typischerweise entfärbten) Halos entziehen die He-Kerne den F-Zentren die Elektronen (diese sind wesentlich schwächer gebunden als die sontigen verfügbaren Elektronen) und damit die Farbe. Da die ionisierende Strahlung sehr viele Defekte verursacht kann die nicht nur entfärbend sondern auch färbend wirken.

Nur, warum können die Kerne der Halos (Elektronenüberschuss müsste hier eigentlich färben) auch entfärbt sein?

Gruß
Berthold
Titel: Re: physikalische Frage
Beitrag von: Krizu am 29 May 08, 14:19
Hallo,

in einem cm3-Kristall hat du etwa 10 hoch 25 Elektronen. Ob eins davon in ein F-Zentrum geht oder nicht ist bei RT nur eine Frage der Wahrscheinlichkeit. Du darfst auch nciht vergessen, dass Kristalle eine Leitfähigkeit haben. Elektronen dürfen sich bewegen! Alles eine Frage der quantenmechanischen Eigenschaften.

Also wenn du eine Störstelle hast, das Elektron kommt schon von selbst  8)

MfG

Frank

Titel: Re: physikalische Frage
Beitrag von: berthold am 30 May 08, 15:19
Hallo,

beim Durchsehen der Dünnschliffe ist mir eine Besonderheit aufgefallen, die m.W.n. noch nirgendwo beschrieben wurde: Es gibt neben den Halos entsprechene, aber linienhafte radioaktive Höfe (Foto im Anhang). Ich führe diese Kanäle auf Risse im Fluorit zurück in die Radon eingedrungen ist und über den Zerfall den an diese Fäche angrenzenden Fluorit entfärbt hat.

Die Risse sind nachträglich im Fluorit entstanden und stellen keine Wachstumsphasen dar, das kann man an dem umgebenden (wachstums-zonar gefärbten) Fluorit erkennen. Eine primäre Uranmineralisation wäre hydrothermal mit dem Fluorit abgeschieden worden, müsste also lagig den Fluorit-Wachstumszonen folgen. Die Risse und die Rissfüllung ist später anzusetzen. Weiterhin kann man beobachten, dass die Rissbreite schwankt, jedoch der entfärbte Saum immer die gleiche Dicke hat. An der dünnsten Riss-Stelle kann logischerweise das weitest-wirkende Isotop direkt abgemessen werden, es ist bei einer Entfärbuns-Grenze von knapp 70µm sicher Po-214.

Damit wäre auch eine weitere Frage geklärt, nämlich: Warum gibt es reine Po-Halos, die keine Ringe der "frühen" Isotope, z.B. U238, U234, Th230 usw.  zeigen. Robert Gentry hat das so erklärt, dass Polonium bei der Kristallisation primär eingebaut wurde ("in situ primordial" also nicht aus der U-238 Zerfallsreihe stammt), was wegen der kurzen Halbwertszeiten unmöglich ist. Auch die Frage, wie sich Polonium so anreichern könnte, ist offen. Schnier hat diese Po-Halos als Hinweise auf SHEs gesehen -was auch auf tönernen Füßen steht. Und ich behaupte, da ist lediglich Radon-222 (ist ja im Gegensatz zu den anderen Elementen der U238-Reihe ein Gas) über Risse (wie fotografiert) mobil geworden, auf diesen weiter zerfallen oder in kleine Hohlräume eingedrungen und hat dann "unvollständige" Halos zeichnen können.

Meinungen zu dieser Theorie?

Gruß
Berthold
Titel: Re: physikalische Frage
Beitrag von: berthold am 30 May 08, 15:23
Hallo,

und noch ein Bild zu so einem Kanal - mit ansatzweisen Halos.

Gruß
Berthold
Titel: Re: physikalische Frage
Beitrag von: Krizu am 30 May 08, 20:03
Hallo,

lass uns dass mal nächste Woche austelefonieren  ;D

FAlls wir dann eine Idee haben können wir die veröffentlichen.

Ich bin in Gedanken bei Amorphisierung und Änderung der Dichte.

MfG

Frank
(Der nicht an Po in status nascendi glauben  will)

Titel: Re: physikalische Frage
Beitrag von: Uwe Kolitsch am 30 May 08, 21:02
Ein Link zu einem Projekt an der Uni Wien (Inst. für Mineralogie & Kristallographie) zu "radiohaloes":

        http://www.univie.ac.at/Mineralogie/MINSPEC/Rita.html


Und 3 Publikationen aus diesem Projekt:

Krickl, R., Götze, J., Nasdala, L. (2007): New record of radiohaloes in feldspars (Abstract). Mitteilungen der Österreichischen Mineralogischen Gesellschaft 153, 70.

Krickl, R., Nasdala, L., Wildner, M. (2007): Radiohaloes in chlorite and muscovite - a spectroscopic study (Abstract). Abstractband, 6th European Conference on Mineralogy and Spectroscopy, Stockholm, 08.09 - 11.09., 53.

Krickl, R., Nasdala, L., Möller, A. (2007): Radiohaloes in cordierite: Radiochemical transformation of channel constituents (Abstract). Abstractband, Goldschmidt Conference 2007, Köln, 20.08. - 24.08., A523.
Titel: Re: physikalische Frage
Beitrag von: berthold am 02 Jun 08, 16:51
Hallo,

nun bin ich mir sicher dass die von mir gefundenen "Kanäle" wirklich eine Halo-(Sonder-)Form darstellen. In alter Literatur (Schilling) wird nämlich eine ähnlich Erscheinung beschrieben:

"Fig. 10 zeigt im mittleren Teil, wie sich beiderseits an den hell erscheinenden Spalt eine gleichmäßige Verfärbung anschließt in 23,5  µ Breite, entsprechend der Reichweite von RaA. Die Begrenzung der Färbung ist gewissermaßen die Umhüllende von zahllosen kreisförmigen Höfen, deren Mittelpunkte längs der Spalte aufgereiht sind." 

weiterhin werden auch Spalten mit Verfärbungsreichenweiten von 34,5 µm (wie von mir beobachtet) genannt.

Gruß
Berthold

@Uwe: Vielen Dank für den Hinweis, mit Herrn Krickl hatte ich mal (ich glaube es ging um Verwendung eines Fotos von mir für seine Wanderausstellung) Kontakt. Ja, vieleicht funke ich ihn mal an. 

Titel: Re: physikalische Frage
Beitrag von: berthold am 20 Jun 08, 10:36
Hallo,

nun ist mir ein Fehler in meiner Reichweiten-Berechnung aufgefallen, die Po218-Reichweite deckt sich nicht mit meinen Beobachtungen. In Wikipedia ist eine Energie von 6.615 MeV angegeben. Die müsste kleiner sein. In parktisch jeder Internet-Quelle stehen andere Werte drinnen (knapp über 6.1 MeV scheint meinen Messungen zu entsprechen).

In das Foto im Anhang habe ich die Ringe entsprechend meiner Berechnung eingezeichnet. Der zweite Ring von außen ist der Po218 Ring, eingezeichnet die erwartete Lage bei 6.615MeV, tatsächlich sitzt der aber weiter innen.

Frage: Wo finde ich zuverlässig diese Energien?

Gruß
Berthold

Titel: Re: physikalische Frage
Beitrag von: Krizu am 20 Jun 08, 10:50
Hallo,

habe eine PN an Andreas abgesetzt!
Ich versuche auch mal einen Bekannten in der Kernphysik anzutriggern.

MfG

Frank
Titel: Re: physikalische Frage
Beitrag von: Hg am 20 Jun 08, 11:54
Hallo Berthold,
ich biete Dir mal eine alpha-Energie von 6,11488 MeV an.
Gute und zuverlässige Quellen sind entweder ein richtiger alpha-Katalog (alle alpha-Energien, Halbwertszeiten, Übergangswahrscheinlichkeiten usw. drin) oder eine gute Nuklidkarte. Auf meinem Rechner habe ich das Programm "Nuklides 2000" installiert. Damit kann man noch weitere schöne Spielereinen betreiben.
Gruß,
Andreas
Titel: Re: physikalische Frage
Beitrag von: berthold am 20 Jun 08, 12:19
Hallo,
 
vielen Dank. Also Wikipedia kann man wirklich nicht trauen  :(. Jetzt habe ich mit dem Hinweis "Nuklidkarte" etwas gefunden: Die NUDAT-Datenbank. Auf deren Daten beziehen sich einige Autoren, scheint also aktuell und seriös zu sein:
http://www.nndc.bnl.gov/nudat2/

Die haben für Po218  6114.689 keV drinnen stehen, da bin ich mit meinen vermuteten "knapp über 6.1 MeV" also recht gut dabei  :D.

Gruß
Berthold
Titel: Re: physikalische Frage
Beitrag von: berthold am 20 Jun 08, 15:08
Hallo,

ups, das ist noch eine Nummer komplizierter. Der Wert von Po218  6114.689 keV ist der Energie-Unterschied zum Tochter-Nuklid (q-value), nicht die alpha-Energie. Die alpha-Energien (sind in der NUDAT Datenbank auch zu finden) sind etwas kleiner (für Po218 z.B. 6.00235 MeV). Und jetzt konnt's: Ein Nuklid kann unterschiedliche alpha-Energien machen, z.B. Ra226 macht zu ca. 94% 4.7843 MeV und zu ca. 5.55% 4.601 MeV alphas. Diese Energien/Ringe liegen so weit auseinander dass ich zwischendrin Energien/Ringe von anderen Nukliden (hier zweimal U238 und zweimal Th243) habe.

Aber jetzt glaube ich hab ich's kapiert.

Gruß
Berthold
Titel: Re: physikalische Frage
Beitrag von: Hg am 20 Jun 08, 18:03
Zitat
Ein Nuklid kann unterschiedliche alpha-Energien machen, z.B. Ra226 macht zu ca. 94% 4.7843 MeV und zu ca. 5.55% 4.601 MeV alphas.

sicher; das meinte ich ja mit den Übergangswahrscheinlickeiten  ;)
Titel: Re: physikalische Frage
Beitrag von: berthold am 20 Jun 08, 23:02
Hallo,

so, jetzt sieht das schon anders aus  :D - die berechneten Werte (farbig eingezeichnet) decken sich sehr gut mit den beobachteten.

Gruß
Berthold
Titel: Re: physikalische Frage
Beitrag von: berthold am 10 Jul 08, 21:40
Hallo,

jetzt bin ich mal der Frage nachgegangen, warum wir eigentlich Ringe und nicht "Scheiben" bekommen. Das liegt daran, dass am Ende der Laufweite der alpha-Strahlung weit mehr Fehlstellen produziert werden als am Anfang. Mit dem SRIM-Programm konnte ich eine Fehlstellen-Häufigkeits-Statistik (hier für U238-alpha in Fluorit) in Abhängigkeit vom zurückgelegten Weg machen (Monte-Carlo-Simulation). Der Peak im Diagramm bei 13-14um zeichnet den ca. 1um breiten U238-Ring (mit Radius 13-14um).

Gruß
Berthold
Titel: Re: physikalische Frage
Beitrag von: stoanklopfer am 11 Jul 08, 01:24
Ah ja!  :-\  ::)