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radioaktiver Zerfall......grundlos?

83 Beiträge, Schlüsselwörter: Radioaktivität, Zerfall, Radioaktiver Zerfall
tunkel
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radioaktiver Zerfall......grundlos?

23.02.2005 um 17:36
Wie ist es denn um den radioaktiven Zerfall bestellt? Ist dieser zufällig?

Definition von Zufall: OHNE jegliche Ursache.

In der Umgangssprache ist auch der Fall eines Würfels zufällig; aber nur, weil wir nicht alle Kräfte kennen, die auf ihn wirken. Ist es vielleicht beim radioaktiven Zerfall genauso?


Der "radioaktive Zufall" soll (angeblich) ein echter sein.
Wie also kann sich etwas zufälliges gesetzmäßig verhalten?


PS: Ich kenne das Gesetz der großen Zahlen; Aber eine Halbwertszeit ist NICHT zufällig!


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jocelyn
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radioaktiver Zerfall......grundlos?

23.02.2005 um 17:45
Ohne jegliche Ursache ist das ja nun net ganz. Radioaktiver Zerfall findet bei instabilen Kernen statt, die Ursache ist also das "Bestreben" des instabilen Kernes zu nem stabilen zu werden, die ganz genauen Ursachen müsst ich erst nachschaun..
Zufällig hingegen ist,welche Kerne in ner gewissen Zeit zerfallen. Wir können bei ner Halbwertszeit von z.B. 2min zwar vorhersagen,wieviele Kerne nach 2min zerfallen sind (nämlich die Hälfte aller),aber nicht welche genau, das ist ein statistischer Prozess

Der Horizont der meisten Menschen ist ein Kreis mit dem Radius Null, und das nennen sie ihren Standpunkt


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tunkel
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radioaktiver Zerfall......grundlos?

23.02.2005 um 17:53
>>> Zufällig hingegen ist,welche Kerne in ner gewissen Zeit zerfallen. Wir können bei ner Halbwertszeit von z.B. 2min zwar vorhersagen,wieviele Kerne nach 2min zerfallen sind (nämlich die Hälfte aller),aber nicht welche genau, das ist ein statistischer Prozess <<<



Wir können wegen der Unschärferelation auch nicht das Verhalten eines Teilchens vorhersagen, und trotzdem gibt es da eine Kausalität!

Ein echter Zufall hat nichts mit Vorhersagbarkeit des Verhaltens eines Teilchens zu tun, sondern damit, ob es eine URSACHE, eine Kausilität für dessen Verhalten gibt.



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radioaktiver Zerfall......grundlos?

23.02.2005 um 17:55
wie schon von jocelyn hängt das alles von der Stabilität ab:
"die Stabilität hängt von den kernkräften ab.Durch die kernkräfte werden die nukleonen zusammengehalten!(nukleonen sind protonen und neutronen)
Die kernkräfte müssen insgesamt stärker sein als die Coulomb-kräfte (du weißt ja sicher das ähnlich wie bei einer geladenen kugel die protonen einen inhomogenes feld haben) diese wirken zwischen den kernen ebfalls und wenn sie stärker sind zerfällt das element und sendet alpha-strahlung(oder eine andere art von strahlung aus zum beispiel beta (gamma ist ein produkt der fast immer entsteht nur durch änderung des energie-niveaus entsteht!) aus um stabiler zu sein. (es sendet 4 2 He -kerne ab)dadurch erreicht es einen stabileren zustand! also aus einem instabilen isotop von element 115 wird element 113 !(bei beta zerfall 116 )
zurück zu den kernkräften => allgemein gilt das ein atomkern stabil ist wenn die zahl an neutronen groß genug ist das er die positive ladung durch die protonen "verdünnt". Aber unabhängig von dieser bedingung erleiden alle elemente mit mehr als 83 protonen einen radioaktiven Kernzerfall !"

das habe ich schon auch im thread element 115 gepostet nur damit du es weißt !!


Das schönste Erlebnis ist die Begegnung mit dem Geheimnisvollen. Sie ist der Ursprung jeder wahren Kunst und Wissenschaft.
Wer nie diese Erfahrung gemacht hat, wer keiner Begeisterung fähig ist und nicht starr vor Staunen dastehen kann, ist so gut wie tot: Seine Augen sind geschlossen... Albert Einstein


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radioaktiver Zerfall......grundlos?

23.02.2005 um 17:57
radiaktiver zerfall ist nicht grundlos wie du siehst

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23.02.2005 um 18:00
mit steigender Ordnungszahl werden die Kerne halt zunehmend instabiler...

versuch mal eine immer größer werdende Sandburg zu bauen - irgendwann bröselt halt alles auseinander...


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tunkel
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radioaktiver Zerfall......grundlos?

23.02.2005 um 18:04
Es ist mir schon klar, dass das ERGEBNIS reine Statistik ist. Es geht um den Zerfall an sich: Steht für jedes Teilchen bereits fest, wann es zerfallen wird und nur der Betrachter kann nicht an diese Information kommen, weil ihm Daten fehlen?



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jocelyn
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radioaktiver Zerfall......grundlos?

23.02.2005 um 18:56
Nein steht es nicht... hab ich doch oben schon geschrieben. Es ist unmöglich (auch mit noch so genauen Daten) zu sagen: Dieses Teilchen zerfällt zu der und der Zeit. Du kannst für ein bestimmtes Teil nicht feststellen wann es zerfallen wird!

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tunkel
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radioaktiver Zerfall......grundlos?

23.02.2005 um 20:40
Es geht auch nicht um die Festellung, wann es zerfallen wird! Unabhängig vom Betrachter: Gibt es für den Zerfall eines Kern's eine direkte Ursache?



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radioaktiver Zerfall......grundlos?

23.02.2005 um 21:09
@tunkel
nicht ganz einfach, wenn man net verstanden wird gell ;)
nun denn, ich denke, für den zerfall eines neutrons (auf radiaktivem wege) gibt es defacto wirklich keine ursache, jeden falls nicht eine, die man bisher entdeckt hat. was man macht ist das ganze halt in ein statistisches schema zu pressen, aber das hat ja nichts mit ursachenforschung zu tun.



heute nacht wird dir klar, dass der liebe gott dich nicht liebt
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tunkel
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radioaktiver Zerfall......grundlos?

23.02.2005 um 21:21
...das ist tatsächlich nicht ganz einfach ;)

Das Interessante an der Halbwertszeit ist ja, dass sie umgekehrt exponentiell ist. Die HÄLFTE einer Ausgangskonzentration zerfällt in der ersten Periode. Das muss man sich mal auf der Zunge zergehen lassen. Die andere Hälfte der Ausgangskonzentration zerfällt quasi nie, oder zumindest in einer enormen Anzahl von Halbwertsperioden.

Das heißt doch, dass die Kerne wissen, wieviel andere Kerne es gibt beziehungsweise werden sie doch von anderen Kernen bei ihrem Zerfall beeinflusst.




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radioaktiver Zerfall......grundlos?

23.02.2005 um 21:29
mhhhh ja ne, da kommt die statistik in spiel - genz genau kann man nciht sagen, wann ein ganz bestimmter kern zerfallen wird. eine statistik ist im grunde ja nichts anderes wie eine wahrscheinlichkeitsaussage.die wahrscheinlichkeit, dass nach T/2 50% zerfallen ist ist eben weitaus größer als für einen anderen fall.

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tunkel
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radioaktiver Zerfall......grundlos?

23.02.2005 um 21:42
Das hat mit Wahrscheinlichkeit nichts zu tun.
Nehmen wir einfach mal ein Beispiel: C14 - Halbwertszeit 5730 Jahre.

Fall1) 8 Kilo C14 zerfallen in 5730 Jahren zu 4 Kilo

Fall2) 4 Kilo C14 zerfallen in 5730 Jahren zu 2 Kilo; diese 2 in 5730 Jahren zerfallen in 1 Kilo usw

--------------------------

Im Fall1 zerfallen 4 Kilo in 5730 Jahren

In Fall2 zerfallen 4 Kilo praktisch garnicht! (Oder sagen wir mal in 5 Perioden sind 125g übrig und setzen das einfach mal mit 0 gleich)

----------------------------

Wie kommt es also, dass auf der einen Seite 4 Kilo in 5730 Jahren zerfallen, und auf der anderen Seite 4 Kilo in 28650 Jahren (5730*5) zerfallen?

Antwort: Hängt von der Ausgangskonzentration ab.

Schlussfolgerung: Die Kerne beeinflussen sich gegenseitig.

Postulat: "umgekehrte Verdopplung", also die Kerne fusionieren - das instabile Zwischenprodukt zerfällt



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radioaktiver Zerfall......grundlos?

23.02.2005 um 21:55
wenn du ein radiaoktiven kern hast, dann kannst du dir die halbwertszeit in die haare schmieren.
es ist also nur eine reine wahrscheinlichkeitsaussage möglich, wann der kern kollabiert, wenn man deinen aussagen folgt.

so weit so gut.

wenn du jetzt nicht einen sondern ein paar billiarden kerne hast, dann ändert sich an dieser tatsache aber nichts, du kanst wiederum nur wahrscheinlichkeitsaussagen über die anzahl der zerfälle machen. wie gesagt ist eben das resultat der größten wahrscheinlichkeit das, was wir mit der halbwertszeit meinen.



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tunkel
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23.02.2005 um 22:12
Ich habe doch eben hergeleitet, dass die Zerfallsgeschwindigkeit von 4 Kilo C14 von der Ausgangskonzentration abhängig ist. Demnach ist die Zerfallsgeschwindigkeit und damit der radioaktive Zerfall an sich nicht zufällig.

Aus diesem Zusammenhang von Zerfallsgeschwindigkeit und Konzentration ergibt sich unmittelbar die Halbwertszeit, die eine statistische Beschreibung eines ganz und garnicht so zufälligen Vorgangs ist.



*Denkfehler such*



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zuerg
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radioaktiver Zerfall......grundlos?

23.02.2005 um 22:14
@tunkel, du denkst da wohl ein wenig falsch rum. Das Zeug, das zerfällt, ist ja nicht vorher in 2 Schuhschachteln eingeteilt, wo auf der einen "die ersten vier Kilo" und auf der anderen "der Rest" draufsteht.
Statt dessen zerfällt während einer Halbwertszeit einfach (in etwa) JEDER ZWEITE Kern.


Anders ausgedrückt: Du nimmst einen einzelnen C-14-Kern, völlig egal, wieviele Nachbarn der hat. Er weiß nichts anderes als: "Innerhalb der nächsten 5000 Jahre werf ich ne Münze, wenns Kopf ist, zerfall ich eben".

Da das alle Kerne machen, werden nach 5000 Jahren (mit minimalen Abweichungen) die Hälfte zerfallen sein.

Dann geht das Spiel, mit den verbleibenden Kernen, von vorne los, aber in der nächsten Runde zerfallen dann natürlich nur noch die Hälfte vom noch lebenden Rest, also ein Viertel der Ausgangsmasse. Dann ein Achtel, etc., immer langsamer.

Keiner weiß was vom Nachbarn, keiner weiß, wieviele Kerne insgesamt da sind, die Kerne wissen nichtmal, wie lang sie überhaupt schon leben (wir suggerieren einfach mal Altzheimer, der alle 5000 Jahre auftritt), und trotzdem zerfallen zuerst recht schnell recht viele Kerne, und dann immer langsam immer weniger, ohne den Postulat zu erfordern.


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yo
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radioaktiver Zerfall......grundlos?

23.02.2005 um 22:19
vielleicht ist das wie bei diesem natürlichen atomreaktor in westafrika. der lief immer eine zeitlang, bis die bedingungen für eine kernspaltung nicht mehr gegeben waren, und wenn sie wieder erreicht waren, fing die spaltung wieder an. ein selbstregulierender regelkreis sozusagen.


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tunkel
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23.02.2005 um 22:19
Eines kleines Beispiel aus der Biologie, mit umgekehrten Vorzeichen; sozusagen die Rückreaktion der Halbwertszeit:

2 Zellen verdoppeln sich in 30 Minuten (statistisch).

Aus 100 Zellen entstehen in 30 Minuten 200 Zellen.

Und aus 100 Millionen Zellen entstehen in 30 Minuten 200 Millionen Zellen.


Die statistische Verdopplungs"wahrscheinlichkeit" beträgt 30 Minuten. Man kann bei einer sehr großen Zellzahl "statistisch" relativ sicher sein, dass die Rechnung stimmt, denn bei 200 Millionen "wahrscheinlichen" Zellen fallen ein par Hundert nicht ins Gewicht.

Und - wie ist es also um die "Zufälligkeit" der Zellverdopplung bestimmt?

PS: Die Halbwertszeit wäre dann die Zellfusion.



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tunkel
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23.02.2005 um 22:21
@ Zuerg

Die nuklidische Münzwurfanalogie ist amüsant, aber nicht zufriedenstellend ;)



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tunkel
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23.02.2005 um 22:22
PS: Ich glaube nicht, dass die Zellen münzen werfen, ob sie sich nun verdoppeln wollen, oder nicht *gg* ;)



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zuerg
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23.02.2005 um 22:43
"Ich habe doch eben hergeleitet, dass die Zerfallsgeschwindigkeit von 4 Kilo C14 von der Ausgangskonzentration abhängig ist. Demnach ist die Zerfallsgeschwindigkeit und damit der radioaktive Zerfall an sich nicht zufällig. "

Ok, vier Möglichkeiten:
-Mein Ironiedetektor funktioniert heute nicht
-Du willst uns vera....lbern.
-Du reitest wie ein zehnjähriger auf deiner 4-Kilo-Formulierung herum und freust dich darüber
-Du hast recht wenig verstand

Herrgott natürlich ist die Anzahl der Zerfälle höher, wenn mehr Zeugs da ist. Wenn ich 10 Lottoreihen spiele, ist die Gewinnwahrscheinlichkeit ja auch 10x höher als mit einer. Und bei einer Million Leute werden mehr pro Jahr im Verkehr sterben als bei 50.

Was dein "erste-vier-kilo-zweite-vier-kilo-Theorem" angeht: Von der ersten vier Kilo zerfallen in den ersten 5000 Jahren zwei Kilo. Und von den zweiten vier Kilo zerfallen ebenfalls zwei Kilo. Na, etwas umformuliert, dein komisches Postulat geht den Bach runter.


Und um der Sache noch einen Abschluss zu geben: Wenn du das Wasser aus deiner Badewanne abfliessen lässt, wird das Wasser zuerst schnell weniger, dann (weil der Wasserdruck ja sinkt) wird es immer langsamer weniger. Logische Folgerung: Die Wassermoleküle fusionieren miteinander...


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