Direkt zum Inhalt

Pfadnavigation

  1. Startseite
  2. Physik Abitur
  3. 7 Atom- und Kernphysik
  4. 7.2 Physik des Atomkerns
  5. 7.2.1 Atomkerne, Radioaktivität und radioaktive Strahlung
  6. Zerfallsgesetz

Zerfallsgesetz

Das Zerfallsgesetz gibt an, wie eine bestimmte Anzahl von Atomkernen eines radioaktiven Nuklids in Abhängigkeit von der Zeit zerfällt.
Es gilt:

N = N o ⋅ ( 1 2 ) t T 1 / 2 N Anzahl der noch nicht zerfallenen Atomkerne N o Anzahl der zum Zeitpunkt t = 0 vorhandenen nicht zerfallenen Atomkerne t Zeit T 1/2 Halbwertszeit

Schule wird easy mit KI-Tutor Kim und Duden Learnattack

  • Kim hat in Deutsch, Mathe, Englisch und 6 weiteren Schulfächern immer eine von Lehrkräften geprüfte Erklärung, Video oder Übung parat.
  • 24/7 auf Learnattack.de und WhatsApp mit Bildupload und Sprachnachrichten verfügbar. Ideal, um bei den Hausaufgaben und beim Lernen von Fremdsprachen zu unterstützen.
  • Viel günstiger als andere Nachhilfe und schützt deine Daten.
Jetzt 30 Tage risikofrei testen
Your browser does not support the video tag.

Das Zerfallsgesetz als Diagramm

Das Zerfallsgesetz gibt an, wie eine bestimmte Anzahl von Atomkernen eines radioaktiven Nuklids in Abhängigkeit von der Zeit zerfällt. Die Anzahl der zerfallenen Atomkerne ist abhängig

  • von der Anzahl der ursprünglich vorhandenen Atomkerne des betreffenden Nuklids,
  • von der Halbwertszeit des Nuklids,
  • von der vergangenen Zeit.

Anschaulich lässt sich der Zerfall von Atomkernen in Abhängigkeit von der Zeit in einer Zerfallskurve verdeutlichen (Bild 1). Es ergibt sich ein nicht linearer Zusammenhang. Ist eine Halbwertszeit vergangen, so ist noch die Hälfte der ursprünglich vorhandenen Atomkerne des Nuklids vorhanden. Die andere Hälfte ist zerfallen. Nach zwei Halbwertszeiten sind noch ein Viertel, nach drei Halbwertszeiten noch ein Achtel der ursprünglich vorhandenen Atomkerne vorhanden.

Das Zerfallsgesetz als Gleichung

Der im Diagramm (Bild 1) dargestellte Zusammenhang lässt sich auch in Form einer Gleichung erfassen. Für den Zerfall von Atomkernen gilt das folgende Zerfallsgesetz:

N = N o ⋅ ( 1 2 ) t T 1 / 2 N Anzahl der noch nicht zerfallenen Atomkerne N o Anzahl der zum Zeitpunkt t = 0 vorhandenen nicht zerfallenen Atomkerne t Zeit T 1/2 Halbwertszeit

Das Zerfallsgesetz - ein statistisches Gesetz

Das Zerfallsgesetz ist im Unterschied zu vielen anderen Gesetzen der Physik ein statistisches Gesetz, man spricht auch von einem stochastischen Gesetz. Das bedeutet: Das Gesetz macht nur eine Aussage über die Gesamtheit der Atomkerne. Von den insgesamt vorhandenen instabilen Atomkernen wandelt sich in einer Halbwertszeit die Hälfte um. Welche der Atomkerne das sind, wird durch das Gesetz nicht erfasst. Es macht also keine Aussage über den einzelnen Atomkern, sondern nur über die Gesamtheit der Kerne.

Im Unterschied dazu gibt ein dynamisches Gesetz an, wie sich ein einzelnes Objekt unter den gegebenen Bedingungen verhält. Wenn man z. B. die Kraft kennt, die auf einen Körper mit einer bestimmten Masse wirkt, dann kann man mithilfe des newtonschen Grundgesetzes eindeutig ermitteln, wie groß seine Beschleunigung ist.

  • Zerfallskurve
  • BWS-PHY2-0498-04.mcd (21.92 KB)
Lernhelfer (Duden Learnattack GmbH): "Zerfallsgesetz." In: Lernhelfer (Duden Learnattack GmbH). URL: http://www.lernhelfer.de/schuelerlexikon/physik-abitur/artikel/zerfallsgesetz (Abgerufen: 29. June 2025, 15:59 UTC)

Suche nach passenden Schlagwörtern

  • Berechnung
  • Gesetz des Kernzerfalls
  • Zerfallskurve
  • Halbwertszeit
  • radioaktiver Zerfall
  • Simulation
  • stochastisches Gesetz
  • statistisches Gesetz
  • Zerfallsgesetz
Jetzt durchstarten

Lernblockade und Hausaufgabenstress?

Entspannt durch die Schule mit KI-Tutor Kim und Duden Learnattack.

  • Kim hat in Deutsch, Mathe, Englisch und 6 weiteren Schulfächern immer eine von Lehrkräften geprüfte Erklärung, Video oder Übung parat.
  • 24/7 auf Learnattack.de und WhatsApp mit Bildupload und Sprachnachrichten verfügbar. Ideal, um bei den Hausaufgaben und beim Lernen von Fremdsprachen zu unterstützen.
  • Viel günstiger als andere Nachhilfe und schützt deine Daten.

Verwandte Artikel

Anwendung von Radionukliden in Medizin und Technik

Radionuklide werden in verschiedenen Bereichen der Technik und der Medizin eingesetzt. Bei aller Vielfalt der Nutzungsmöglichkeiten lassen sich die meisten Anwendungen auf drei grundlegende Verfahren zurückführen: das Bestrahlungsverfahren, das Durchstrahlungsverfahren und das Markierungsverfahren. Diese drei grundlegenden Verfahren sind in dem Beitrag beschrieben.

Henri Antoine Becquerel

* 15.12.1852 in Paris
† 25.08.1908 in Le Croisic

Er war ein französischer Physiker und Professor für Physik in Paris.
BECQUEREL entdeckte 1896 die natürliche Radioaktivität am Uran, fand den physikalischen Charakter von Betastrahlung heraus und erhielt 1903 gemeinsam mit dem Ehepaar MARIE und PIERRE CURIE für die Entdeckung der Radioaktivität den Nobelpreis für Physik.

Charles Thomson Rees Wilson

* 14.02.1869 in Glencorse
† 15.11.1959 in Carlops bei Edinburgh

Er war ein schottischer Meteorologe und Physiker, der vor allem durch eine Erfindung weltberühmt wurde: 1911 konstruierte er die nach ihm benannte Nebelkammer zum Nachweis von radioaktiver Strahlung und anderen geladenen Elementarteilchen. 1927 erhielt er dafür den Nobelpreis für Physik. Jahrzehntelang war die wilsonsche Nebelkammer nicht nur für den Nachweis, sondern auch für die Erforschung der Eigenschaften von radioaktiver Strahlung von großer Bedeutung. Heute hat sie nur noch geschichtlichen Wert.

James Chadwick

* 20.10.1891 in Manchester
† 23.07.1974 in Pinehurst bei Cambridge

JAMES CHADWICK war ein englischer Physiker. Er forschte gemeinsam mit RUTHERFORD über Radioaktivität und Kernumwandlung. 1932 entdeckte er das von RUTHERFORD bereits 1921 vorhergesagte Neutron. 1935 erhielt er dafür Nobelpreis für Physik. CHADWICK war an der Entwicklung der amerikanischen Atombombe beteiligt.

Marie und Pierre Curie

Curie, Marie, geb. Marya Sklodowska
* 07.11.1867 in Warschau
† 04.07.1934 in Sancellemoz (Frankreich)

Sie war eine französische Physikerin polnischer Herkunft, entdeckte zusammen mit ihrem Mann die Radioaktivität und einige radioaktive Elemente und untersuchte sie intensiv.

Curie, Pierre
* 15.05.1859 in Paris
† 19.04.1906 in Paris

Er war ein französischer Physiker, der zusammen mit seiner Frau die Radioaktivität und einige radioaktive Elemente untersuchte.

Ein Angebot von

Footer

  • Impressum
  • Sicherheit & Datenschutz
  • AGB
© Duden Learnattack GmbH, 2025