Mineralienatlas - Fossilienatlas
Vermischtes / Miscellaneous / Varios => Dies und Das / this and that => Thema gestartet von: Stefan am 13 Jul 10, 16:42
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Hallo, im Periodensystem der Wikipedia wird Bismut (Bi) als radioaktiv angegeben, das kommt mir etwas seltsam vor.
http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/6/63/Periodic_table_%28german%29_4.svg
Ist das so richtig?
Besten Gruß
Stefan
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Hallo Stefan,
ja ist richtig so.
In den gängigen Nuklidkarten und Periodensystemen hat Bi nur ein stabiles Isotop (Bi-209). Untersuchungen in einem 2003 veröffentlichten Artikel geben allerdings eine Halbwertszeit von Bi-209 an (1,9 ± 0,2 · 1019 Jahre). Das dürfte neben V-50 (1,5 · 1017 Jahre) so ziemlich die höchste Halbwertszeit sein.
Gruß,
Andreas
Quelle: Pierre de Marcillac et al, Experimental detection of alpha-particles from the radioactive decay of natural bismuth, Nature 422, 876–878 (24. April 2003)
http://www.nature.com/nature/journal/v422/n6934/fig_tab/nature01541_T1.html#figure-title
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Holla...
Ich glaube den Zerfall des Elements erleben die meisten von uns nicht mehr ;D
Die Alpha-Strahlung dürfte aber absolut niedrig sein und mit normalen Methoden nicht feststellbar.
Gruß Xyrx
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Interessant - Danke
Gruß Stefan
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Untersuchungen in einem 2003 veröffentlichten Artikel geben allerdings eine Halbwertszeit von Bi-209 an (1,9 ± 0,2 · 1019 Jahre). Das dürfte neben V-50 (1,5 · 1017 Jahre) so ziemlich die höchste Halbwertszeit sein.
128Te hat eine Halbwertszeit von 2,2*1024 Jahren, 130Te hat 7,9*1020 a und spontan hab ich noch 136Xe mit >10*1021 a gefunden. Ich meine, 128Te ist der Rekordhalter - ich hatte vor Jahren mal in einer Mischung aus Langeweile und Neugier die Isotopentabellen nach "Rekordhaltern" durchforstet und Te ist hängengeblieben. Die anderen Beiden hab ich grade noch bei Wiki gefunden. Was man manchmal so treibt, wenn man nix Gescheites zu tun hat....
Interessant ist auch, das - relativ gesehen - besonders langlebige Isotope immer bei den Elementen mit grader Ordnungszahl auftreten, hier treten auch häufig mehrere stabile Isotope auf, wärend die Elemente mit ungrader Ordnungszahl meistens nur ein stabiles Isotop haben - wenn überhaupt.
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Hallo aus Mittelfranken
Da fragt man sich natürlich, wie solche extrem langen Halbwertzeiten eigentlich bestimmt / gemessen werden ?
Oder weiter gefragt : Wie definiert sich dann eigentlich ein stabiles Isotop und : Gibt es überhaupt stabile Isotope oder
haben diese eine so lange Halbwertzeit, das man diese noch nicht gemessen / bestimmt hat ? Könnte ja immerhin sein, oder ?
Glück Auf
Thomas
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Glück Auf!
Ich will dem Ganzen mal eine andere Zahl einfach gegenüberstellen ohne das Ganze großartig zu kommentieren oder zu bewerten.
Alter unseres Universums: 13,75*109 a
Zumindest bewegen sich die Werte aus verschiedenen Quellen in diesem Bereich. Jetzt kann man sich ja mal die Mühe machen und überlagen wann die ganzen schweren, weiter oben erwähnten Elemente in unserem Universum entstanden sind (z.B. Supernova) und wieviel und anschließend kann man dann ja mal einfach ausrechnen wie viele davon in unserem Universum schon spontan zerfallen sind. Viele dürften es ja nicht sein.
Also Alter Universum: t = 13,75*109 a
Halbwertszeit für die hier betrachteten Rekordhalter: T1/2 = 7,9*1020 - 2,2*1024 a
Anzahl der Atome im Universum: so um die 1068
davon Anteil Tellur (Annahme) 0,1 ppm : N0 = 1061
Anteil Te128: 32%
Alter Tellur (Annahme: mit Entstehung der Erde) : te = 4,6*109 Jahre
Schon zerfallene Teilchen Nz = N0*(1-e-l*te) mit l = ln(2)/T1/2
Setzt man das ganze mal ein: Nz = 1061 *0,32* (1-e(-l*4,6*109))
mit l = ln(2)/(2,2*1024) a
erhält man Nz = 4,6 *1045
Naja, immerhin. Aber dennoch nur 1,4*10-13 % spontan zerplatzte Tellur128-Isotope, bezogen auf die Ausgangsanzahl
Gruß, Das Felsenmammut
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Abgesehen davon, das ich solche Mathematik nicht rechnen kann, aber zumindest leuchtet mir der Rechengang ein. Jedoch bei den Zahlen versagt die Vorstellung in mein Hirn. Ich schätze mal: ein paar Milligramm Tellur ist zerplatzt in den paar Jährchen?
LG Xyrx
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Interessant ist auch, das - relativ gesehen - besonders langlebige Isotope immer bei den Elementen mit grader Ordnungszahl auftreten, hier treten auch häufig mehrere stabile Isotope auf, wärend die Elemente mit ungrader Ordnungszahl meistens nur ein stabiles Isotop haben - wenn überhaupt.
Hallo,
da gab es ähnliche Regeln wie bei den Elektronenschalen. GG-Kerne waren gerade Protonenzahl und gerade Neutronenzahl usw...
Steht im Mayer-Kuckuck Atomphysik oder hier: http://de.wikipedia.org/wiki/Bethe-Weizs%C3%A4cker-Formel ;-). Knuffig sind auch magische Zahlen, die magischen und doppelt magischen Kerne, also 2, 8, 20... O16 = 8 Protonen und 8 Neutronen...
Boah schwelg in Erinnerungen... nächstes Jahr ist das 20 Jahre her ...
Mfg
Frank
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Hallo aus Mittelfranken
Da fragt man sich natürlich, wie solche extrem langen Halbwertzeiten eigentlich bestimmt / gemessen werden ?
Oder weiter gefragt : Wie definiert sich dann eigentlich ein stabiles Isotop und : Gibt es überhaupt stabile Isotope oder
haben diese eine so lange Halbwertzeit, das man diese noch nicht gemessen / bestimmt hat ? Könnte ja immerhin sein, oder ?
Glück Auf
Thomas
Das ist übrigens ein Frage, die ich mir auch schon seit langem stelle. Wer weiß, vielleicht stellt sich ja irgendwann mal heraus, das es in Wahrheit keine stabilen Elemente gibt -absolut gesehen. Für mich persönlich ist alles mit Halbwertszeiten > 100.000 quasi stabil, da von z.B. 10g Element keine signifikante Menge in meiner Lebensspanne zerfallen ist. Nur die Strahlung "nervt" ggf. etwas...
@Krizu
Interessant sind auch die maximale Elektronenanzahlen in den einzelnen Perioden: 2n² - gibt es doch einen höheren Sinn im Universum ?
P.S.: Achso, den kurzlebigsten Kern, den ich gefunden habe ist 7H mit 2,3*10-23 Sekunden. Ok, sieben Neutronen tummeln sich um ein Proton, ist auch etwas Grenzwertig. Da kann man jetzt natürlich auch nach der Frage "Wie misst man extrem lange Halbwertszeiten" die Frage anknüpfen: "Wie misst man solche extrem kurzen Halbwertszeiten bzw. wie kann man solche Kerne überhaupt schnell genug erfassen" ? Ist schon eine beachtliche Leistung.
P.P.S.: @Felsenmammut. Zu Deiner Rechnung müsstest Du noch hinzufügen, das sich das Tellur nicht beim Urknall gebildet hat, sondern ein paar Jahrmillionen später in den ersten (und natürlich auch den nachfolgenden) Sterngenerationen. Ok, Jahrmillionen gegenüber 13 Mrd. Jahren bzw. 1024 Jahren - das sind wirklich Peanuts...
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Das ist übrigens ein Frage, die ich mir auch schon seit langem stelle. Wer weiß, vielleicht stellt sich ja irgendwann mal heraus, das es in Wahrheit keine stabilen Elemente gibt -absolut gesehen. Für mich persönlich ist alles mit Halbwertszeiten > 100.000 quasi stabil, da von z.B. 10g Element keine signifikante Menge in meiner Lebensspanne zerfallen ist. Nur die Strahlung "nervt" ggf. etwas...
@Krizu
Interessant sind auch die maximale Elektronenanzahlen in den einzelnen Perioden: 2n² - gibt es doch einen höheren Sinn im Universum ?
P.S.: Achso, den kurzlebigsten Kern, den ich gefunden habe ist 7H mit 2,3*10-23 Sekunden. Ok, sieben Neutronen tummeln sich um ein Proton, ist auch etwas Grenzwertig. Da kann man jetzt natürlich auch nach der Frage "Wie misst man extrem lange Halbwertszeiten" die Frage anknüpfen: "Wie misst man solche extrem kurzen Halbwertszeiten bzw. wie kann man solche Kerne überhaupt schnell genug erfassen" ? Ist schon eine beachtliche Leistung.
Hallo,
zum ersten Punkt: Ich glaube die magischen Zahlen der Atomkerne passen nicht zur Elektronenhülle.
zum 2n^2: Besetzungszustände der Fermionen ;-) also die Quantenzahlen. Aber die Neutronen sind Bosonen.
Zum Erfasen: meines Wissens über "Blasenspuren" in der modernen Fassung und Flugzeiten.
MfG
Frank
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Glück Auf!
@Xyrx: Über die Vorstellbarkeit der Zahlen hatte ich mir da keine Gedanken gemacht. Daher Danke für den Hinweis. Ich werde die Vorstellbarkeit des Ergebnisses hier mal nachholen:
Also 4,6*1045 Tellur-Isotope sind zerplatzt.
Durchschnitts-Masse für Tellur-Atome: 127,6 u mit u = 1,66*10-27 kg (Die Massen für die hier betrachteten Isotope dürften nur minimal von dem Mittelwert abweichen)
Die ursprüngliche Masse mTe128 der Te128-Isotope beträgt demnach mTe128 = 4,6*1045*127,6*1,66*10-27 kg = 9,8*1020 kg
Der Mond wiegt 7,35*1022 kg
Demnach sind 1,33% der Mondmasse als Tellur128 im ganzen Universum schon einfach so zerplatzt
Protonen sollen eine Halbwertszeit von über 1032 a haben.
Gruß, Das Felsenmammut
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Hallo Felsenmammut
Ich finde Potenzen immer sehr abstrakt und schwer vorstellbar....kannst Du das ganze, wenn es nicht zuviel Mühe macht,
einmal in handlicheren Zahlen ausdrücken - Milliarden Jahre, Tonnen, Kilotonnen etc...
Danke und Glück Auf
Thomas
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Ist schwierig hier eine Antwort zu schreiben.
Wir reden hier von ein paar Millionen Kilogramm gegenüber der gesamten Masse des Universums, aber verteilt auf das ganze uns bekannte Universum. Also so verschwindelnd klein, unvorstellbar klein. Ein paar wenige Atome innerhalb eines Sonnensystems wie des unseren.
Aber vielleicht wirds so hinkommen.
Gruß
Xyrx
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Hallo,
ich habe nicht nachgerechnet, aber wenn seit Anbeginn der Erde 10 hoch - 13 % zerfallen sind, ist das bei 10 hoch 15 Atomen genau ein Atom, das wech iss.
Also: In China leben rund 1 Milliarde Leute, jetzt sei jeder ein Millionär. Dann hat einer einen Euro seit Beginn der Erde verloren :-) so in etwa ???
Frank
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Ok, dann rechne ich auch mal rum: 7H zerfällt in 2.3*10-23 Sekunden. Da sich nichts schneller als Lichtgeschwindigkeit bewegen kann, kann man das Ereignis oder besser das Signal von dem Ereignis, das ein H-Atom zerfallen ist erst dann messen, wenn es den Detektor oder was auch immer erreicht hat. Das Licht legt 299798458 m/s zurück, in 2.3*10-23 hat es demnach 6.9*10-15 Meter zurückgelegt, was 6,9 Femtometern (fm) entspricht. Ein Wasserstoffatom hat einen kovalenten Radius von 31 pm (Pikometer = 10-12), d.h., wenn das Signal vom Zerfall von Kern zum Rand des Wasserstoffatoms gewandert ist, sind bereits rund 4500 Halbwertszeiten verstrichen - das ist echt krass. Natürlich spielt das für die Detektierbarkeit das Signals keine Rolle, da es ja ausreicht, das es überhaupt Existiert.
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Guten Morgen,
auf ntv kam soeben ein Bericht, dass das französische Urkilo leichter geworden ist. 550 Mikrogramm in 100 Jahren, hieß es. Angeblich wüsste die Wissenschaft nicht weshalb. Das frz. Urkilo bestünde aus Platin und Iridium.
Könnte da nicht auch eine gewisse Zerfallsrate der Grund sein?
Gruß Philip
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Hallo,
Könnte da nicht auch eine gewisse Zerfallsrate der Grund sein?
nach dem derzeitigen Wissensstand ist Iridium stabil und von Platin sind fünf der sechs natürlichen Isotope ebenfalls stabil (nur Pt-190 nicht, macht aber nur 0,01% aus, hat Halbwertszeit von 6,5 · 1011a, zerfällt zu Os-186) Uns selbst wenn sie zerfallen (wo bleiben die Zerfallsprodukte?), dann sicher so langsam dass es nie und nimmer 1/2 Milligramm pro Kilo in 100 Jahren ausmacht. Zerfallende Verunreinigungen möchte ich auch verneinen, dazu ist der Masseverlust einfach zu groß.
Der Masseverlust entspräche -grob gerechnet- einer Halbwertszeit von 1011a wenn die Zerfallsprodukte -etwa weil gasförmig- auch nicht mehr da wären (wovon ich nicht ausgehen würde).
Gruß
Berthold
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Mmmh... Hat vielleicht einer vor 100 Jahren nicht richtig vor dem Messen Staub gewischt und da war noch ein Krümelchen auf dem Urkilo? Konnte man vor 100 Jahren überhaupt so genau messen? Hat man festgestellt, das der Verlust linear abläuft und dann auf 100 Jahre hochgerechnet? Fragen über Fragen...
LG Xyrx
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Das Problem ist vielleicht nicht, das man das Urkilo vor hundert Jahren nicht richtig abgewischt hat sondern das man es seitdem zu oft abgewischt hat ;D
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Hallo,
ich weiss nicht genua, aber das deutsche Kilogramm wird auch leichter.
Es ist vermutlich bei der Herstellung eingeschleppter Wasserstoff, der sich in das Pt-Ir Gitter eingelagert hat und jetzt "ausgast".
Auch wenn ein Atomkern zerfällt, bleibt die meiste MAsse zurück. Sonast gäbe es keinen Atommüll ;-)
Frank