Alphateilchen

Pitt · Anmeldungsdatum: 09.11.2016 Beiträge: 36 Wohnort: Bayern

Hallo Physiker,

ich suche eine kleine Hilfestellung zum Werdegang eines Alphateilchens. Das Alphateilchen besteht aus einem Heliumatomkern (zwei Protonen und zwei Neutronen). Nun fliegt das Teilchen durch die Luft und stößt mit Luftmolekülen zusammen. Nach einigen cm ist es abgebremst, ENDE.
Was wird aus den 2 Protonen und den 2 Neutronen? Fängt der Kern 2 Elektonen ein und wird zu Helium? Woher kommen die 2 Elektronen oder was sehe ich falsch?

Danke
Peter

Nobby1 · Anmeldungsdatum: 19.08.2019 Beiträge: 1653

Ja es ionisiert andere Moleküle oder Atome und wird zu Helium. Das ist auch der Grund warum es überhaupt Helium auf der Erde gibt.

Pitt · Anmeldungsdatum: 09.11.2016 Beiträge: 36 Wohnort: Bayern

Danke !
Dann müßte ein starker Alphastrahler in einem kleinen luftdicht verschlossenem Gefäß nach einiger Zeit Helium erzeugen. Nachweisbar ?

Peter

Nobby1 · Anmeldungsdatum: 19.08.2019 Beiträge: 1653

Das wird so sein. Nur wie man das Inertgas nachweisen will ist was anderes. Vielleicht ein besonderes Spektrometer.

Pitt · Anmeldungsdatum: 09.11.2016 Beiträge: 36 Wohnort: Bayern

Im Gefäß könnte man ein Sensor für die Wärmeleitfähigkeit mit einbauen. Das geht recht einfach über einen geheizten Widerstandsdraht mit entsprechendem Koeffizient.

Nobby1 · Anmeldungsdatum: 19.08.2019 Beiträge: 1653

Aber was soll der machen, wenn zusätzlich zu der Luft paar Promille Helium dazukommen? Welche Wärme soll der erfassen?

Pitt · Anmeldungsdatum: 09.11.2016 Beiträge: 36 Wohnort: Bayern

Auch wenn es nur ein kleiner Teil an Helium in der Luft ist, so wird sich die Wärmeleitfähigkeit ändern. Es ist eine Frage der Empfindlichkeit vom Sensor.

Nobby1 · Anmeldungsdatum: 19.08.2019 Beiträge: 1653

Aber welche Wärme soll denn gemessen werden oder ist in dem Behälter noch eine Heizung.

Pitt · Anmeldungsdatum: 09.11.2016 Beiträge: 36 Wohnort: Bayern

Es wird ein Widerstandsmaterial genommen, welches den Widerstand stark mit der Temperatur ändert. Nun heizt man den Draht welcher somit Wärmestrahlung an die umgebende Luft abgibt. D.h. die Luft kühlt, was z.B. im Vakuum nicht möglich wäre. Ändert sich nun die Wärmeleitfähigkeit der umgebenden Luft, so ändert sich die Temperatur des Widerstandes. Oder man regelt die Temp. auf konstanten Wert und bestimmt die benötigte Leistung am Widerstand.

Nobby1 · Anmeldungsdatum: 19.08.2019 Beiträge: 1653

Also doch Heizen.

TomS · Moderator Anmeldungsdatum: 20.03.2009 Beiträge: 21468

Zunächst sollte man sich mal überlegen, wie die alpha-Strahlen bzw. das Helium entstehen.

Natürliche alpha-Strahler sind insbs. Thorium 232 und Uran 238; die Halbwertszeiten betragen 10^10 bzw. 10^9 Jahre! Entsprechend lange muss man warten, bis man genügend viel Helium für einen Nachweis zur Verfügung hat. Wir reden da nicht von Promille sonder ppm und weniger.

Ich sehe zwei Nachweismethode:

1) alpha-Strahlung mit einigen MeV direkt mittels einenes Teilchendetektor
2) entstehendes Helium mittels Spektroskopie