Ägyptisch-Chaldäische Kultur und Radioaktivität: Unterschied zwischen den Seiten

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[[Datei:Steiner Der aegyptische Mensch.jpg|thumb|400px|[[Rudolf Steiner]]: ''Der ägyptische Mensch'', Pastell 1914]]
[[Datei:GA320 158.gif|thumb|400px|Die drei Arten radioaktiver Strahlung unterscheiden sich sehr charakteristisch durch ihre Geschwindigkeit.]]
Die '''ägyptisch-chaldäische Kultur''' (2907 - 747 v. Chr.), ausführlicher gesagt die '''assyrisch-babylonisch-chaldäisch-ägyptisch-jüdische Kultur''', das '''Stier-Zeitalter''', war die '''dritte nachatlantische [[Kulturepoche]]''' und diente vor allem der Ausbildung der [[Empfindungsseele]]; sie kann daher auch als '''Empfindungsseelenkultur''' bezeichnet werden. In dieser Zeit blühten die ersten [[Hochkulturen]] auf, wie etwa die [[Altes Ägypten|Ägyptische Kultur]] am [[Wikipedia:Nil|Nil]], die [[Mesopotamien|mesopotamischen]] Reiche im [[Fruchtbarer Halbmond|fruchtbaren Halbmond]] zwischen [[Wikipedia:Euphrat|Euphrat]] und [[Wikipedia:Tigris|Tigris]], die [[Wikipedia:Chinesische Kultur|chinesische Kultur]] am [[Wikipedia:Gelber Fluss|Gelben Fluss]], die [[Wikipedia:Oasenkultur|Oasenkultur]] am [[Wikipedia:Oxus|Oxus]] in [[Wikipedia:Zentralasien|Zentralasien]] und die [[Wikipedia:Indus-Kultur|Harappa-Kultur]] am [[Wikipedia:Indus|Indus]]. Ab etwa 3000 v. Chr. blühte die Kultur der [[Maya]] in [[Mittelamerika]] auf. Der [[Frühlingspunkt]] stand damals im Zeichen des [[Stier (Sternbild)|Stiers]].
Unter '''Radioaktivität''' (von [[lat.]] ''radius'', Strahl; [[Französische Sprache|frz.:]] ''radioactivité'' - der Name wurde [[1898]] von [[Wikipedia:Marie Curie|Marie Curie]] geprägt.) oder '''radioaktivem Zerfall''' versteht man die spontane, unter hoher [[Energie]]abgabe verlaufende Umwandlung instabiler [[Isotop]]e [[Chemisches Element|chemischer Elemente]]. In der Regel findet dabei eine [[Transmutation]] zu einem anderen chemischen Element statt; in seltenen Fällen ändert sich durch reinen [[Neutron]]enaustoß nur die [[Massenzahl]], wodurch ein anderes Isotop des selben chemischen Elements gebildet wird. Die hohe Strahlungsenergie entsteht dabei - wegen der [[Äquivalenz von Masse und Energie]] - durch Umwandlung von [[Masse (Physik)|Masse]] in reine Energie gemäß der bekannten [[Albert Einstein|Einsteinschen]] Gleichung E = mc<sup>2</sup>. Mit der Radioaktivität ist also eine Auflösung bzw. eine [[Metamorphose]] in eine andere, strahlungsartige [[Erscheinung]]sform der [[Materie]] verbunden.


== Mysterienwesen ==
== Das Zerfallsgesetz ==
[[Datei:Exponential-decay.png|mini|Das '''Zerfallsgesetz''' beschreibt ganz allgemein die exponentielle Abnahme einer Größe vom anfängliches Wert ''N'' mit der Zeit ''t''. Das gilt z.&nbsp;B. auch für die Anzahl radioaktiver [[Atomkern]]e in einer gegebenen Substanzprobe.]]
Der radioaktive Zerfall folgt dem [[Exponentialfunktion|exponentiellen]] '''Zerfallsgesetz''': <math>N(t)= N_0 \cdot \mathrm e^{-\lambda t}</math>.
<math>N_0</math> ist dabei die Anzahl der anfangs (<math>t = 0</math>) vorhandenen Atomkerne. Die '''Zerfallswahrscheinlichkeit''' wird durch die '''Zerfallskonstante''' <math>\lambda</math> bestimmt und meist in der Einheit 1/Sekunde angegeben. Der Kehrwert der Zerfallskonstante ist die '''Lebensdauer''' <math> \tau= \frac{1}{\lambda}  </math>. Anstatt der Lebensdauer wird häufig die '''Halbwertszeit''' <math>T_{1/2}</math> angegeben, also die Zeit, in der die Hälfte des radioaktiven Materials zerfällt:


Kurz vor Beginn der ägyptisch-chaldäischen Zeit, laut [[Rudolf Steiner]] im Jahr 3101 v. Chr.<ref name=Blavatsky>Nach [[H. P. Blavatsky]] und auch nach [[Hinduismus|hinduistischer]] Tradition begann das finstere Zeitalter schon am 18. Februar 3102 v. Chr. mit dem Tode [[Krishna]]s.</ref>, brach das [[Kali Yuga]] ([[Sanskrit]], n., कलियुग, ''kaliyuga'' „Zeitalter der [[Kali (Göttin)|Kali]]“) an, das finstere Zeitalter, mit dem die letzten Reste des alten naturgegebnen [[Hellsehen]]s am Ende der [[Urpersische Kultur|Urpersischen Zeit]] (5067 - 2907 v. Chr.) für den weitaus größten Teil der [[Menschheit]] schlagartig erloschen. Um die Verbindung mit der [[Geistige Welt|geistige Welt]] nicht zu verlieren, entfaltete sich nun ein reiches, vielgestaltiges, den verschiedenen [[Volk|Völkern]] angemessenes [[Mysterienwesen]].
:<math> T_{1/2}=\tau  \ln 2=\frac{\ln 2}{ \lambda}  </math>


{{GZ|Da haben wir eine merkwürdige
Für das natürliche [[Uran]]isotop <sup>238</sup>U beträgt beispielsweise die Halbwertszeit etwa 4,468 Milliarden Jahre, also knapp weniger als das aus [[geophysik]]alischen Daten geschätzte Alter der [[Erde (Planet)|Erde]]. Das natürliche [[Wikipedia:Radium|Radium]]isotop <sup>226</sup>Ra hat hingegen eine Halbwertszeit von „nur“ 1602 Jahren und mithin eine viel größere '''Zerfallsrate''' oder '''Aktivität''', die in Kernzerfällen/Sekunde in der Einheit '''Bequerel''' ('''Bq''') angegeben wird. Die Aktivität zu einem bestimmten Zeitpunkt <math>t</math> errechnet sich aus dem Zerfallsgesetz durch Multiplikation mit der Zerfallskonstanten, d.h.:
Erscheinung in dieser chaldäisch-ägyptischen Zeit. Nicht umsonst
benennen wir sie mit zwei Namen. Wir haben nämlich auf der
einen Seite während dieser Kulturepoche drüben in Asien Angehörige
der nördlichen Völkerströmung, das ist das chaldäische Element; und
der anderen Strömung gehört das ägyptische Element an, der Völkerströmung,
die auf dem südlichen Wege gezogen ist. Da haben wir eine
Epoche, wo zwei Völkerströmungen zusammenstoßen. Und wenn Sie
sich erinnern, daß die nördliche Strömung vorzugsweise den Blick nach
außen entwickelte, das Suchen nach jenen Wesenheiten, die hinter dem
Teppich der Sinnenwelt standen, und daß das ägyptische Volk diejenigen
Geister suchte, die man auf dem Weg nach innen findet, so werden
Sie begreifen, wie hier zwei Strömungen zusammenwirkten. Also da
stoßen der Weg nach außen bei den Chaldäern und der Weg nach innen
bei den Ägyptern zusammen. Das empfanden die Griechen auch in einer
ganz richtigen Weise, wenn sie die chaldäischen Götter verglichen mit
ihrem apollinischen Reiche. Sie suchten dasjenige, was ihnen von den
Chaldäern zukam, in ihren apollinischen Mysterien auf ihre Art. Wenn
sie aber von Osiris sprachen und von demjenigen, was dazu gehörte,
dann suchten sie das in entsprechender Weise bei sich in ihren dionysischen
Mysterien.|113|166f}}


In der [[Apokalypse]] des [[Johannes]] wird in dem Sendschreiben an die Gemeinde von [[Pergamon]] auf die ägyptisch-chaldäische Zeit hingewiesen.
:<math>A(t) = \lambda \cdot N(t) = \lambda \cdot N_0 \cdot e^{-\lambda t} = A_0 \cdot e^{-\lambda t}</math>.


== Die ägyptisch-chaldäische Kultur als bewusste Wiederholung der lemurischen Zeit ==
== Strahlungs- und Zerfallsarten ==
[[Datei:Alfa beta gamma radiation.svg|mini|Abschirmung von α-Strahlen durch ein Blatt Papier, von β-Strahlen durch ein dünnes Aluminiumblech und von γ-Strahlen durch einen dicken Blei-Block.]]


{{GZ|In der nachatlantischen Entwickelung haben zunächst die Völker,
Durch den radioaktiven Zerfall entsteht aus dem ursprünglichen [[Atomkern]] ein leichterer '''Tochterkern'''. Die freigesetzte [[Energie]] wird in Form von [[Strahlung]] freigesetzt. Die häufigsten und am längsten bekannten '''Strahlungsarten''' wurden [[1903]] von [[Wikipedia:Ernest Rutherford|Ernest Rutherford]] (1871-1937) als '''Alpha-''', '''Beta-''' und '''Gamma-Strahlung bezeichnet.
die vorzugsweise jenem menschlichen Entwickelungszustande angehörten,
den wir die ägyptisch-chaldäische Kultur nennen, die Aufgabe,
zu wiederholen, was in der alten lemurischen Zeit für die
Menschheit geschehen ist, aber das mit Bewußtsein zu durchdringen.
Ganz unbewußt lernt der Mensch ein aufrechtes Wesen zu sein in der
lemurischen Zeit, lernt er ein sprechendes Wesen zu sein in der atlantischen
Zeit. Ganz unbewußt nimmt er, weil seine Denkkraft noch
nicht erwacht war in dieser Zeit, den Christus-Impuls auf. Langsam
sollte er hingeführt werden in der nachatlantischen Zeit, zu verstehen,
was er in der Vorzeit unbewußt aufgenommen hatte. Was ihn aufrecht
hinausschauen ließ in kosmische Höhen, das war der Christus-Impuls.
Er erlebte dies unbewußt, wie er es erleben mußte in der lemurischen
Zeit. Dann sollten, noch nicht vollbewußt, aber doch wie in einer
Vorbereitung zum vollen Bewußtsein, die Völker Ägyptens hingeführt
werden, zu verehren dasjenige, was in der Aufrichtekraft des Menschen
lebt. Daß sie es verehren lernten, dafür sorgten die Eingeweihten,
welche die ägyptische Kultur zu beeinflussen hatten, dadurch, daß sie
die Menschen aufrichten ließen die Pyramiden, die von der Erde in
den Kosmos hinausragen. Jetzt noch haben wir zu bewundern, wie
durch das Hereinwirken der kosmischen Kräfte in die ganze Form und
Lage des Baues der Pyramiden diese Aufrichtekraft zum Ausdruck
gebracht wurde. Die Obelisken sollten hingestellt werden, damit der
Mensch anfängt einzudringen in dasjenige, was Aufrichtekraft ist. Die
wunderbaren Hieroglyphen in den Pyramiden und an den Obelisken,
die auf den Christus hindeuten sollten, erweckten die überirdischen
Kräfte aus der lemurischen Zeit. Aber selbst zu einem solchen dunkeln
Verständnis, wie die Ägypter kommen konnten bezüglich der Aufrichtekraft,
konnten sie nicht kommen bezüglich der Sprachkraft. Da
sollte erst ihr Gemüt die richtige Schulung für die Empfindung erlangen,
damit in späteren Zeiten man einsehen könne das Rätsel, wie
der Christus lebt in der Wortbegabung des Menschen. Das sollte aufgenommen
werden mit der heiligsten Scheu in der reifenden Menschenseele.
Dafür sorgten in wunderbarer Art die Hierophanten, die
Eingeweihten der ägyptischen Kultur, indem sie hinstellten die rätselhafte
Sphinx mit ihrer stummen, höchstens für die damalige menschliche
Erhebung unter dem Einflüsse des Kosmos tönenden, ehernen
Gestalt. Im Anblicke der stummen, nur vom Kosmos herein unter
gewissen Voraussetzungen und Beziehungen durch die aufgehende
Sonne tönend werdenden Sphinx, bildete sich heraus jene heilige
Scheu der Seele, durch welche die Seele vorbereitet wurde zu verstehen
die Sprache, die gesprochen werden mußte in der Zeit, als zu
höherem Bewußtsein gebracht werden sollte, wie der Christus-Impuls
nach und nach in die irdische Menschheitsentwickelung hereinkommt.
Was die Sphingen noch nicht sagen konnten, wozu sie aber vorbereiteten,
das sollte der Menschheit gesagt werden. In der Bildung der
Wortbewegung liegt der Christus-Impuls. Dies wurde der Menschheit
gesagt in den Worten:


<center><table><tr><td>
=== Alpha-Zerfall ===
<poem>
[[Datei:Alpha Decay.svg|mini|Emission eines Alphateilchens (Protonen rot, Neutronen blau)]]
Im Urbeginne war das Wort,
 
Und das Wort war bei Gott,
Beim '''Alpha-Zerfall''' ('''α''') werden doppelt positiv elektrisch geladene '''Alphateilchen''' als '''Alphastrahlung''' augesendet. Sie bestehen aus zwei [[Proton|Protonen]] und zwei [[Neutron|Neutronen]] und sind damit identisch mit dem [[Atomkern|Kern]] des [[Helium]]atoms, der eine ganz besonders stabile Kernkonfiguration aufweist. Alphastrahler entwickeln daher in ihrer Umgebung stets Heliumgas. Aufgrund ihrer vergleichsweise hohen [[Masse]] hat die Alphastrahlung nur eine relativ geringe Geschwindigkeit von durchschnittlich 1/10 der [[Lichtgeschwindigkeit]] und kann schon durch ein Blatt Papier abgeschirmmt werden. α-Strahlung mit einer [[kinetische Energie|kinetischen Energie]] von 5&nbsp;[[Elektronenvolt|MeV]] hat in der Luft eine Reichweite von 3,6&nbsp;cm; bei 10&nbsp;[[Elektronenvolt|MeV]] sind es rund 10&nbsp;[[Meter|cm]]. Im lebenden [[Gewebe]] beträgt die Reichweite nur 0,04&nbsp;mm und wird durch die absorbierte Energie schwer geschädigt.<ref>{{Literatur | Autor = Hans Albrecht Bethe, Julius Ashkin | Hrsg = Emilio Segré | Titel = Passage of radiations through matter | Sammelwerk = Experimental Nuclear Physics | Band = Volume 1, Part II | Verlag = John Wiley & Sons | Ort = New York |Datum=1953}}</ref><ref>M.J. Berger, J.S. Coursey, M.A. Zucker, J. Chang: [http://www.nist.gov/pml/data/star/index.cfm ''ESTAR, PSTAR, and ASTAR: computer programs for calculating stopping-power and range tables for electrons, protons, and Helium ions (version 1.2.3).''] National Institute of Standards and Technology, Gaithersburg 2005.</ref>  
Und ein Gott war das Wort.
 
Dieses war im Urbeginne bei Gott.
Ein typisches Beispiel ist der α-Zerfall von Uran-238 in Thorium-234:
Dort war es, wo alles entstanden ist,
 
Und nichts ist entstanden
:<math>{}^{238}_{\ 92} \mathrm U \to {}^{234}_{\ 90} \mathrm{Th} + \alpha </math>
Außer durch das Wort.
 
Im Worte war das Leben,
=== Beta-Zerfall ===
Und das Leben war
Der '''Beta-Zerfall''' beruht auf der [[Schwache Wechselwirkung|schwachen Wechselwirkung]] und kann in mehreren Varianten auftreten.
Das Licht der Menschen.
 
</poem>
==== Beta-Minus-Zerfall ====
</td></tr></table></center>|152|110f}}
[[Datei:Beta-minus Decay.svg|mini|β<sup>−</sup>-Strahlung (Protonen rot, Neutronen blau)]]
 
Beim Beim '''Beta-Minus-Zerfall''' ('''β<sup>−</sup>''') werden einfach negativ elektrisch geladenene [[Elektronen]], die aus dem [[Atomkern]] und nicht aus der [[Elektronenhülle]] des [[Atom]]s stammen, als '''Betastrahlung''' ausgesendet. Dabei wird ein [[Neutron]] in ein [[Proton]] umgewandelt. Die leichten Elektronen erreichen dabei Geschwindigkeiten bis zu gut 9/10 der Lichtgeschwindigkeit. Außerdem wird auch ein [[Antineutrino]] ausgesendet, das einen Teil der Strahlungsenergie trägt:<br /><math>{}^{1}_{0} \mathrm {n} \to {}^{1}_{1} \mathrm {p} + \mathrm{e}^{-} + \overline{{\nu}}_e</math><br />Auch freie Neutronen unterliegen dem Beta-Minus-Zerfall. Die [[Massenzahl]] des Kerns bleibt dabei erhalten, die [[Ordnungszahl]], d.h. die Anzahl der Protonen im Kern, wird um 1 erhöht.
 
Ein Beispiel ist der Zerfall von Kohlenstoff-14 in das stabile Isotop Stickstoff-14:
 
:<math>{}^{14}_{\ 6} \mathrm C \to {}^{14}_{\ 7}\mathrm N + e^- + \overline\nu_\mathrm{e} </math>
 
==== Beta-Plus-Zerfall ====
[[Datei:Beta-plus Decay.svg|mini|β<sup>+</sup>-Strahlung]]
 
Beim '''Beta-Plus-Zerfall''' ('''β<sup>+</sup>''') wird hingegen ein [[Proton]] in ein [[Neutron]] umgewandelt. Dabei wird ein [[Positron]] und ein [[Neutrino]] abgestrahlt:<br /><math>{}^{1}_{1} \mathrm {p} \to {}^{1}_{0} \mathrm {n} + \mathrm{e}^{+} + \nu_e</math><br />Auch hier bleibt die Massenzahl unverändert, die Ordnungszahl jedoch um 1 verringert.
 
Ein Beispiel ist der Zerfall von Stickstoff-13 in das stabile Isotop Kohlenstoff-13:
 
:<math>{}^{13}_{\ 7} \mathrm N \to {}^{13}_{\ 6} \mathrm C + e^+ + \nu_e </math>
 
==== Elektroneneinfang ====
Der '''Elektroneneinfang''' oder '''Epsilonzerfall''' ('''ε''') beruht darauf, dass ein [[Elektron]] aus einer inneren Schale der [[Elektronenhülle]] von einem [[Proton]] des Kerns eingefangen und dadurch unter gleichzeitiger Abstrahlung eines [[Neutrino|Elektron-Neutrinos]] zu einem [[Neutron]] umgewandelt wird:
 
:<math>{}^{1}_{1} \mathrm {p} + \mathrm{e}^- \rightarrow {}^{1}_{0} \mathrm {n} + {\nu}_e</math>
 
Wie beim Beta-Plus-Zerfall bleibt die Massenzahl unverändert, die Ordnungszahl jedoch um 1 verringert.  
 
Ein Beispiel ist der Zerfall von Nickel-59 zu Kobalt-59:
 
:<math>{}^{59}_{28} \mathrm {Ni} + e^- \to {}^{59}_{27} \mathrm {Co} + \nu_e </math>
 
==== Doppelter Elektroneneinfang ====
Ein '''doppelter Elektroneneinfang''' ('''2ε''') kann in seltenen Fällen stattfinden, bei denen ein einfacher Elektroneneinfang energetisch nicht möglich ist. Bedingt durch die geringe Wahrscheinlichkeit dieses Prozesses sind die Halbwertszeiten entsprechend lang. Beispielsweise hat der Zerfall von <sup>124</sup>Xe eine Halbwertszeit von 18 Trilliarden (1,8&middot;10<sup>22</sup>) Jahren und ist damit der seltenste jemals bobachtete Zerfall:
 
:<math>\mathrm{{}^{124}_{\ 54}Xe}+2\mathrm{e}^- \rightarrow\mathrm{{}^{124}_{\ 52}Te}+2\,\nu_e</math>
 
=== Gamma-Zerfall ===
[[Datei:Gamma Decay.svg|miniatur|Emission von Gammastrahlung (schematisch)]]
 
Der '''Gamma-Zerfall''' ('''γ''') begleitet beide vorangehend genannte Strahlungsarten. Er tritt auf, wenn ein bei einem vorangegangenen Zerfall gebildeter Atomkern zunächst in einem [[Angeregter Zustand|angeregten Zustand]] verblieben ist und meist rasch in den [[Grundzustand]] zurückfällt. Die dabei freigesetzte '''Gammastrahlung''' besteht aus [[Photon]]en, hat also [[licht]]artigen Charakter und bewegt sich demnach auch mit Lichtgeschwindigkeit, ist aber noch deutlich [[energie]]reicher als die [[Röntgenstrahlung]]. Zur Abschirmung sind [[Chemisches Element|Elemente]] mit hoher [[Ordnungszahl]] am effektivsten, weshalb meist [[Blei]] verwendet wird, da noch schwerere Elemente selbst radioaktiv sind.
 
Ein Beispiel für den γ-Zerfall ist etwa ein angeregter Nickel-60-Kern, der (meist) durch den Beta-Zerfall eines Cobalt-60-Kerns enstanden ist: <math>{}^{60}_{28} \mathrm {Ni}^{*} \to {}^{60}_{28} \mathrm {Ni} + {\gamma}</math>
 
=== Innere Konversion ===
Eine '''innere Konversion''' ({{EnS| internal conversion}}, kurz: '''IC''') findet statt, wenn ein [[angeregter Zustand]] nicht durch Aussendung eines γ-Quants zerfällt, sondern seine Energie direkt auf ein Elektron der [[Elektronenhülle]] überträgt. Aufgrund des Schalenaufbaus der Elektronenhülle zeigt die dadurch ausgesendete β-Strahlung (anders als der herkömmliche β-Zerfall) ein diskontinuierliches Energiespektrum.
 
So zerfällt etwa <sup>203</sup>Hg durch regulären β<sup>−</sup>-Zerfall zunächst zu einem angeregten <sup>203</sup>Tl-Kern. Dieser kann im zweiten Schritt entweder durch Gamma-Zerfall oder durch innere Konversion in den Grundzustand übergehen. Die beiden letzteren Prozesse sind energetisch gleichwertig und liefern eine Energie von 279 [[Elektronenvolt|keV]], die der Energiedifferenz zwischen dem angeregten Zustand und dem Grundzustand entspricht:
 
:<math>{}^{203}_{80} \mathrm {Hg}  & \to & {}^{203}_{81} \mathrm {Tl}^{*+} + \mathrm{e}^- \mathrm + \ \overline{\nu}_e</math> &nbsp;&nbsp;&nbsp;(β<sup>−</sup>-Zerfall)
:<math>{}^{203}_{81} \mathrm {Tl}^* & \to & {}^{203}_{81} \mathrm {Tl}\ \ + \gamma </math> &nbsp;&nbsp;&nbsp;(γ-Zerfall) &nbsp;&nbsp;&nbsp; oder &nbsp;&nbsp;&nbsp;<math>{}^{203}_{81} \mathrm {Tl}^* & \to & {}^{203}_{81} \mathrm {Tl}^+ + \mathrm{e}^-</math> &nbsp;&nbsp;&nbsp;(Innere Konversion)
 
=== Spontane Spaltung ===
Eine '''spontane Spaltung''' ({{EnS|spontaneous fission}}, kurz: '''SF''') kann bei schweren [[Atomkern]]en ab [[w:Thorium|Thorium]] ([[Ordnungszahl]] 90) auftreten. Der Kern zerfällt dabei spontan ohne äußere Einwirkung in zwei, seltener auch in mehr mittelschwere Tochterkerne. Meist werden dabei auch zwei oder drei [[Neutron]]en abgestrahlt, z.B.:
 
:<math>{}^{235}_{\ 92} \mathrm {U} \to {}^{142}_{\ 56} \mathrm {Ba} + {}^{90}_{36} \mathrm {Kr} + 3 ~ {}^{1}_{0} \mathrm {n}</math>
 
=== Spontane Nukleonenemission ===
Eine '''spontane Nukleonenemission''' ('''p''', '''n''', '''2p''', '''2n''') kann bei Kernen auftreten, die einen hohen Überschuss an [[Proton]]en oder [[Neutron]]en haben, z.B.:
 
:<math>{}^9 \mathrm{B } \to {}^8 \mathrm{Be} + {}^1_1 \mathrm{p}</math> oder
:<math>{}^{16}_{4} \mathrm {Be} \to {}^{14}_{4} \mathrm {Be} + 2 ~ {}^{1}_{0} \mathrm {n}</math>
 
== Zerfallsreihen ==
 
Durch den radioaktiven Zerfall entstehen häufig [[Nuklid]]e, die ihrerseits radioaktiv sind. So bildet sich eine ganze Kette aufeinanderfolgender Zerfallsreaktionen, eine sogenannte '''Zerfallsreihe''' oder '''Zerfallskette''', die zuletzt bei einem stabilen [[Nuklid]] endet. Innerhalb einer Zerfallsreihe wechseln [[#Alpha-Zerfall|Alpha-Zerfälle]] und [[#Beta-Zerfall|Beta-Zerfälle]] mehr oder weniger regelmäßig ab. Beim Alphazerfall verringert sich die [[Massenzahl]] <math>A</math> um <math>4</math>, beim Betazerfall bleibt sie konstant. Schreibt man die Massenzahl in der Form <math>A = 4 n + m \qquad n,m \in \mathbb N</math> mit <math>m = 0,\ 1,\ 2,\ 3</math> an, so bleibt <math>m</math> innerhalb einer Zerfallsreihe konstant. Damit ergeben sich folgende vier Zerfallsreihen:
 
{| class="wikitable"
|-
! m !! Zerfallsreihe !! Endprodukt
|-
| 0
| [[w:Thorium-Reihe|Thorium-Reihe]]
| style="text-align:right;" | <sup>208</sup>Pb
|-
| 1
| [[w:Neptunium-Reihe|Neptunium-Reihe]]
| style="text-align:right;" | <sup>205</sup>Tl
|-
| 2
| [[w:Uran-Radium-Reihe|Uran-Radium-Reihe]]
| style="text-align:right;" | <sup>206</sup>Pb
|-
| 3
| [[w:Uran-Actinium-Reihe|Uran-Actinium-Reihe]]
| style="text-align:right;" | <sup>207</sup>Pb
|}
 
Die Endprodukte von drei der vier natürlichen radioaktiven Zerfallsreihen sind die stabilen [[Blei]]isotope <sup>206</sup>Pb, <sup>207</sup>Pb und <sup>208</sup>Pb. Sie haben die schwersten stabilen [[Atomkern]]e, was dadurch erklärt wird, dass sie die [[Wikipedia:Magische Zahl (Physik)|magischen Protonenzahl]] 82 haben, was einer voll aufgefüllten [[Wikipedia:Schalenmodell (Kernphysik)|Kernschale]] entspricht. Von der vierten Zerfallsreihe kommt natürlicherweise nur mehr das extrem langlebige [[w:Bismut|Bismut]]isotop <sup>209</sup>Bi vor. Sie endet beim [[w:Thalium|Thalium]]isotop <sup>205</sup>Tl. Die kurzlebigen Anfangsglieder dieser Reihe, wie etwa das namensgebende [[w:Neptunium|Neptunium]]isotop <sup>237</sup>Np, können heute nur mehr in [[Kernreaktor]]en künstlich erzeugt werden.
 
Nach [[Rudolf Steiner]] hat [[Blei]] als typisches [[Saturn]]metall außertellurischen Charakter. Über seine Rolle als Endprodukt des radioaktiven Zerfalls sagt Steiner:
 
{{GZ|Aber da habe ich Ihnen
ja sagen müssen, daß man da zu einem Einfluß kommt, der außertellurisch
ist und den wir identifizieren mußten mit dem Blei. Sie
erinnern sich, wie wir Blei, Zinn und Eisen als Kräfte bezeichneten,
die mit dem oberen Menschen zu tun haben. Die Neigung ist
heute noch keine sehr große, so etwas anzuerkennen. Es wird
die Neigung noch keine sehr große sein, vom Menschen nach
außen zu gehen und in der Bleiwirkung etwas Besonderes zu sehen,
was wiederum zusammenhängt mit dem, daß der Mensch durch
das Herz sich seinen Wasserstoff bereiten läßt, der dann der Träger
ist für die Zubereitung des Denkapparates. Aber das unbewußte
Forttreiben der menschlichen Entwickelung bändigt — ich meine
jetzt nicht durch irgendeine Agitation, aber das unbewußte Forttreiben
der menschlichen Entwickelung bändigt — die Menschheit
zur Anerkennung dieser Tatsache heran. Denn daß das Blei irgendwie
in der außermenschlichen Natur eine Rolle spielt, wenn wir
es auch nur seinen Funktionen nach betrachten, das kann ja der
heutige Mensch nicht mehr ableugnen, da er unter den Umwandelungsprodukten
des Radiums, die die Wissenschaft festgestellt hat,
neben der Abspaltung des Heliums das Blei nun wirklich gefunden
hat. Geradeso, wie da das Blei gefunden worden ist, wenn es auch
heute noch nicht ganz genau nach seinem sogenannten Atomgewicht
stimmt, aber es wird ja schon als Blei angesprochen, so
wird das Zinn gefunden werden, so wird von dem, was außermenschlich
ist, aber zugleich von der außermenschlichen Natur als
Einziges in die menschliche Natur eingreift, das Eisen gefunden
werden. Ich meine, es ist notwendig, daß man sich heute nicht nur
durch solche Dinge heranbändigen läßt, wie die Röntgenwissenschaft
ist, die ja einen wunderbaren Fingerzeig eigentlich abgibt für
dieses Herausgehen ins Außermenschliche und das Kommen nicht
bloß zu den grobklotzigen Metallen, die uns in der Erde gegeben
sind, sondern zu den Metallkräften, die von dem Außertellurischen
hereinwirken. Das ist etwas, was heute schon gesagt werden muß.
Denn man wird gerade beim Auftreten, ich möchte sagen, der
heutigen neuartigen Krankheiten bemerken, daß man auf solche
Dinge durchaus Rücksicht zu nehmen hat.|312|234f}}
 
{{GZ|Nehmen Sie den Fall, daß die
alten Initiierten überall im irdischen ätherischen Dasein vorausgesetzt
haben Blei. Denn der Strahlung des Bleies haben sie zugeschrieben,
was in der Menschengestalt von dem äußersten Ende, von oben nach
unten wirkt. Sie haben in dem auf der Erde vielfach verbreiteten Blei
etwas gesehen, was mit der inneren Formbildung des Menschen zusammenhängt,
namentlich auch mit dem menschlichen Selbstbewußtsein.
Nun wird natürlich der heutige materialistische Denker sagen:
 
Aber das Blei spielt ja im Menschenorganismus keine Rolle. - Da
würde ihm der alte Initiierte gesagt haben: An so grob vorhandenes
Blei, wie du denkst, haben wir allerdings nicht gedacht, sondern
an ganz feines, nur in Kraftwirkung vorhandenes Blei. Und solches
Blei ist sehr verbreitet. - So würde der alte Initiierte gesagt haben.
 
Was sagt der moderne Naturforscher? Er sagt: Es gibt Mineralien,
welche Ausstrahlungen haben. Zu diesen Ausstrahlungen rechnet man
ja die sogenannten radioaktiven Ausstrahlungen. Nicht wahr, man
kennt die Ausstrahlungen des Urans, man weiß, wenn gewisse Strahlen
- Alphastrahlen nennt man sie - ausstrahlen, dann ist zunächst
eben das Ausgestrahlte da; dasjenige, was dann weiter noch ausstrahlen
kann, verändert sich in einer gewissen Weise, bekommt sogar,
wie man in der Chemie sagt, ein anderes Atomgewicht, kurz, es entstehen
auch innerhalb desjenigen, was da als strahlende Materie vorhanden
ist, Verwandlungen. Es sprechen ja sogar heute manche schon
von einer Art Wiederaufleben der alchimistischen Stoffverwandlung.
Nun aber sagen diejenigen, die solche Dinge untersucht haben: Dabei
entsteht innerhalb dieses Strahlens etwas, was dann als ein Produkt
auftritt, das nicht mehr radioaktiv ist, das sogenannte Radium G, und
das hat die Eigenschaften des Bleies. Sie können also rein aus dem
modernen Naturwissenschaftlichen heraus finden: Da sind radioaktive
Substanzen; innerhalb dieser ganzen radioaktiven Strahlungen ist
etwas, was seiner Kraft nach in Bildung begriffen ist. Da ist überall
Blei auf dem Untergrunde enthalten.
 
Sie sehen, die moderne Naturforschung nähert sich in ganz bedenklicher
Weise der alten Initiationswissenschaft. Und ebenso, wie sie
heute schon - ich möchte sagen mit der Nase, wenigstens mit der
Nase der physikalischen Instrumente - auf das Blei gestoßen wird,
wird sie auch auf die anderen Metalle gestoßen. Und dann wird sie
nach und nach schon darauf kommen, was damit gemeint war, wenn
man sagte, daß man in dem Saturnhaften überall das Blei findet. Sie
sehen, nur mit geisteswissenschaftlichem Blick läßt sich in seiner Bedeutung
auch das durchschauen, was heute selbst naturwissenschaftlich
auftritt und mit dem man ja in dem breiteren Wesen des Erkennens
nicht viel anzufangen weiß.|213|93f}}
 
== Die Frage nach Beginn und Ursprung der Radioaktivität ==
 
Entgegen der vorherrschenden [[Naturwissenschaft|naturwissenschaftlichen]] Auffassung trat nach Ansicht [[Rudolf Steiner]]s das [[Phänomen]] des radioaktiven Zerfalls erst verhältnismäßig spät in der [[Erdentwicklung]] auf:
 
{{GZ|Sieben Formzustände bilden zusammen eine Runde. Die Erde
macht jetzt ihre vierte Runde durch, und diese ist die mineralische.
Die Aufgabe des Menschen ist es, während dieser Zeit das Mineralreich
zu verarbeiten. Es ist schon Arbeit am Mineralreich, wenn
der Mensch einen Feuerstein nimmt und einen Keil zurechthämmert,
mit dem er andere Dinge bearbeitet. Wenn er Felsen abträgt und
aus den Steinen Pyramiden baut, wenn er aus Metallen Werkzeuge
macht, wenn er den elektrischen Strom in einem Netz über die Erde
führt, bearbeitet der Mensch das Mineralreich. So verwendet der
Mensch das ganze Mineralreich in seinem Dienst. Er macht die Erde
vollständig zu einem Kunstwerk. Wenn der Maler Farben nach seinem
Manas kombiniert, bearbeitet er auch das Mineralreich. Wir
sind jetzt in der Mitte dieser Tätigkeit und in den nächsten Rassen
(Hauptzeitaltern) wird es ganz umgearbeitet werden, so daß zuletzt
kein Atom mehr auf der Erde sein wird, das nicht vom Menschen
bearbeitet worden ist. Früher haben sich diese Atome immer mehr
verfestigt; jetzt aber treten sie wieder immer mehr auseinander. Die
Radioaktivität hat es früher gar nicht gegeben, daher konnte man sie
früher gar nicht entdecken. Die gibt es erst seit einigen Jahrtausenden,
weil jetzt die Atome sich immer mehr zersplittern.|93a|76}}
 
Bei einem Besuch Dr. Steiners auf dem Gut Tannbach bei Gutau, unteres Mühlviertel, das Graf Polzer gehörte, wurde eine nachweislich radioaktive Quelle aufgesucht und geschmacklich gekostet. Im anschließenden Gespräch sagte Rudolf Steiner, dass die Radioaktivität erst seit dem [[Mysterium von Golgatha]] in der Erde sei {{Lit|Polzer-Hoditz, 8. Juni 1918}}.
 
Bedeutsam erschien es Steiner, dass sich die drei Arten radioaktiver Strahlung sehr charakteristisch durch ihre [[Geschwindigkeit]] unterscheiden:
 
{{GZ|Und auf diese Weise ist man darauf gekommen,
daß man Körper haben kann wie zum Beispiel Uransalze,
die gar nicht nötig haben, unter allen Umständen erst bestrahlt zu
werden, sondern die unter gewissen Verhältnissen selbst diese Strahlen
wiederum aussenden, die also die innere Eigenschaft haben, solche
Strahlen auszusenden. Und unter diesen Körpern waren ja insbesondere
die Körper, die man die radiumhaltigen nennt. Da haben gewisse
Körper höchst merkwürdige Eigenschaften. Sie strahlen, sagen wir,
zunächst gewisse Krafdinien aus, die in merkwürdiger Weise behandelt
werden können. Wenn wir solch eine Ausstrahlung haben von
einem radiumhaltigen Körper - der Körper ist in einem Bleitröglein
drinnen, und wir haben hier die Ausstrahlung -, so können wir diese
Ausstrahlung mit dem Magneten untersuchen. Dann finden wir, daß
sich etwas absondert von dieser Ausstrahlung, das wir durch den
Magneten stark hier herüberleiten können, das dann diese Form annimmt.
Etwas anderes bleibt starr und pflanzt sich in dieser Richtung
fort, wieder etwas anderes wird in entgegengesetztem Sinn abgelenkt,
das heißt, es steckt hier ein Dreifaches darinnen. Zuletzt hatte man
schon gar nicht mehr genug Namen, um das zu bezeichnen. Deshalb
nannte man dasjenige, was nach rechts abgelenkt werden kann,
β-Strahlen, die der geraden Linie folgenden die γ-Strahlen und die
nach entgegengesetzter Richtung abgelenkten die α-Strahlen. Wenn
man gewisse Rechnungen anstellt, dann kann man dadurch, daß man
einen Magneten an dasjenige, was da strahlt, seitlich herankommen
läßt, die Ablenkung studieren und damit die Geschwindigkeit. Und
da stellte sich das Interessante heraus, daß die β-Strahlen etwa sich bewegen
mit 9/10 Lichtgeschwindigkeit, die α-Strahlen mit etwa 1/10 Lichtgeschwindigkeit.
Wir haben also da gewissermaßen Kraft-Explosionen,
die wir getrennt haben, analysiert haben, und die uns zeigen, wie
sie auffallende Verschiedenheiten in der Geschwindigkeit haben.
 
Ich erinnere Sie an dieser Stelle, daß wir rein geistig im Beginne
dieser Betrachtungen die Formel zu erfassen versuchten: v = s/t und
gesagt haben, daß das Reale im Raum die Geschwindigkeit ist, daß es
die Geschwindigkeit ist, was einen berechtigt, hier von Wirklichem
zu sprechen. Hier sehen Sie, wie dasjenige, was da, ich möchte sagen,
herausexplodiert, sich hauptsächlich dadurch charakterisiert, daß man
es zu tun hat mit verschieden stark aufeinander wirkenden Geschwindigkeiten.
Denken Sie sich nur einmal, was das bedeutet, daß in demselben
Kraftzylinder, der hier herausstrahlt, etwas drinnen ist, was sich
9 mal so schnell bewegen will als das andere, daß also eine schießende
Kraft, die zurückbleiben will gegen die andere, die 9 mal so schnell
gehen will, sich geltend macht. Nun bitte ich, ein wenig auf dasjenige
zu sehen, wovon nur Anthroposophen das Recht haben, es heute noch
nicht als Verrücktheit anzusehen. Ich bitte, sich daran zu erinnern, wie
oft und oft wir sprechen mußten, daß in den größten uns überschaubaren
Aktionen der Welt Geschwindigkeitsunterschiede das Wesentliche
sind. Wodurch spielen denn in unsere Gegenwart wichtigste Erscheinungen
herein? Dadurch, daß mit verschiedener Geschwindigkeit
die normalen, die luziferischen, die ahrimanischen Wirkungen
ineinanderspielen, daß Geschwindigkeitsdifferenzen in den geistigen
Strömungen, denen das Weltgefüge unterworfen ist, vorhanden sind.
Der Weg, der sich der Physik eröffnet hat in der letzten Zeit, zwingt
sie, auf Geschwindigkeitsdifferenzen in einem ganz ähnlichen Sinn,
vorläufig ganz unbewußt, einzugehen, wie sie die Geisteswissenschaft
geltend machen muß für die umfassendsten Agenzien der Welt.
 
Es ist aber damit noch nicht erschöpft alles dasjenige, was da aus
diesem Radiumkörper herausstrahlt, sondern es strahlt noch etwas
anderes heraus, was wiederum in seinen Wirkungen nachgewiesen
werden kann und was sich in diesen Wirkungen zeigt als etwas, das
ausstrahlt wie eine Ausstrahlung der Radiummaterie, was sich aber
nach und nach nicht mehr als Radium zeigt, sondern zum Beispiel als
Helium, was ein ganz anderer Körper ist. Dieses Radium sendet also
nicht nur dasjenige, was da in ihm ist, als Agenzien aus, sondern gibt
sich selber hin und wird dabei etwas anderes. Mit der Konstanz der
Materie hat das nicht mehr viel zu tun, sondern mit einer Metamorphose
der Materie.|320|157ff}}
 
{{GZ|Wenn auch die wenigsten Menschen das heute noch beachten, so muß man doch sagen: die letzten zwanzig Jahre haben eigentlich gerade auf dem Gebiete der Physik die denkbar größte Revolution hervorgerufen. Vorstellungen, die vor dreißig Jahren noch als unerschütterlich galten, sind heute durchaus revolutioniert. Man braucht nur den Namen Einstein zu nennen oder den Namen Lorentz, des holländischen Physikers, und man kann, indem man diese Namen nennt, hinweisen auf eine ganze Fülle von Tatsachen und Auseinandersetzungen, welche die Physik, wie sie noch vor dreißig Jahren war, durchaus revolutioniert, erschüttert haben. Es kann das, was hier vorliegt, natürlich von mir nicht in den Einzelheiten ausgeführt werden. Aber auf diese Tatsache der Revolutionierung der Physik, die ja in gewissen Kreisen schon bekannt genug ist, muß doch hingewiesen werden. Nun aber kann man sagen: Während zum Beispiel etwas so Bedeutsames vorliegt wie die Revolutionierung des alten Masse- und Materiebegriffes durch die neuere Strahlungstheorie der Elektrizität, finden unsere wissenschaftlichen Vorstellungsarten keine Möglichkeit, zurechtzukommen mit dem, was da eigentlich durch die Fülle der Experimente dem Menschen entgegengetreten ist. Aus der Anschauung der strahlenden Materie im Glasvakuum konnte man sehen, daß dieselben Eigenschaften, die man früher der Materie beigelegt hat, zum Beispiel eine gewisse Geschwindigkeit und Beschleunigung, man nunmehr genötigt ist, der strahlenden Elektrizität beizulegen; man hat also sozusagen den Materiebegriff unter den Fingern verloren. Das stellte sich aus der Anschauung der Fülle von Experimenten heraus, daß nicht irgend etwas hätte gesetzt werden können an die Stelle des alten Materiebegriffes; und aus der Einsteinschen Relativitätstheorie mit ihren furchtbar kalten Abstraktionen läßt sich auch so etwas nicht herausgewinnen wie eine wirkliche Anschauung desjenigen, mit dem man es eigentlich in der äußeren Natur zu tun hat.|73a|30}}


== Siehe auch ==
== Siehe auch ==
 
* {{WikipediaDE|Radioaktivität}}
* {{WikipediaDE|Altes Ägypten}}
* [[Atom]]


== Literatur ==
== Literatur ==
* [[Rudolf Steiner]]: ''Der Orient im Lichte des Okzidents'', [[GA 113]] (1982), ISBN 3-7274-1130-9 {{Vorträge|113}}
* Ludwig Graf Polzer-Hoditz: ''Erinnerungen an den großen Lehrer Dr. Rudolf Steiner. Lebensrückschau eines Oesterreichers'', Prag 1937
* [[Rudolf Steiner]]: ''Vorstufen zum Mysterium von Golgatha '', [[GA 152]] (1990), ISBN 3-7274-1520-7 {{Vorträge|152}}
* Rudolf Steiner: ''Fachwissenschaften und Anthroposophie'', [[GA 73a]] (2005), ISBN 3-7274-0735-2 {{Vorträge|073a}}
* Rudolf Steiner: ''Grundelemente der Esoterik'', [[GA 93a]] (1987), ISBN 3-7274-0935-5 {{Vorträge|093a}}
* Rudolf Steiner: ''Menschenfragen und Weltenantworten'', [[GA 213]] (1987), ISBN 3-7274-2130-4 {{Vorträge|213}}
* Rudolf Steiner: ''Geisteswissenschaft und Medizin'', [[GA 312]] (1999), ISBN 3-7274-3120-2 {{Vorträge|312}}
* Rudolf Steiner: ''Geisteswissenschaftliche Impulse zur Entwickelung der Physik, I'', [[GA 320]] (2000), ISBN 3-7274-3200-4 {{Vorträge|320}}


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== Weblinks ==
== Einzelnachweise ==


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Version vom 27. Mai 2019, 13:25 Uhr

Die drei Arten radioaktiver Strahlung unterscheiden sich sehr charakteristisch durch ihre Geschwindigkeit.

Unter Radioaktivität (von lat. radius, Strahl; frz.: radioactivité - der Name wurde 1898 von Marie Curie geprägt.) oder radioaktivem Zerfall versteht man die spontane, unter hoher Energieabgabe verlaufende Umwandlung instabiler Isotope chemischer Elemente. In der Regel findet dabei eine Transmutation zu einem anderen chemischen Element statt; in seltenen Fällen ändert sich durch reinen Neutronenaustoß nur die Massenzahl, wodurch ein anderes Isotop des selben chemischen Elements gebildet wird. Die hohe Strahlungsenergie entsteht dabei - wegen der Äquivalenz von Masse und Energie - durch Umwandlung von Masse in reine Energie gemäß der bekannten Einsteinschen Gleichung E = mc2. Mit der Radioaktivität ist also eine Auflösung bzw. eine Metamorphose in eine andere, strahlungsartige Erscheinungsform der Materie verbunden.

Das Zerfallsgesetz

Das Zerfallsgesetz beschreibt ganz allgemein die exponentielle Abnahme einer Größe vom anfängliches Wert N mit der Zeit t. Das gilt z. B. auch für die Anzahl radioaktiver Atomkerne in einer gegebenen Substanzprobe.

Der radioaktive Zerfall folgt dem exponentiellen Zerfallsgesetz: .

ist dabei die Anzahl der anfangs () vorhandenen Atomkerne. Die Zerfallswahrscheinlichkeit wird durch die Zerfallskonstante bestimmt und meist in der Einheit 1/Sekunde angegeben. Der Kehrwert der Zerfallskonstante ist die Lebensdauer . Anstatt der Lebensdauer wird häufig die Halbwertszeit angegeben, also die Zeit, in der die Hälfte des radioaktiven Materials zerfällt:

Für das natürliche Uranisotop 238U beträgt beispielsweise die Halbwertszeit etwa 4,468 Milliarden Jahre, also knapp weniger als das aus geophysikalischen Daten geschätzte Alter der Erde. Das natürliche Radiumisotop 226Ra hat hingegen eine Halbwertszeit von „nur“ 1602 Jahren und mithin eine viel größere Zerfallsrate oder Aktivität, die in Kernzerfällen/Sekunde in der Einheit Bequerel (Bq) angegeben wird. Die Aktivität zu einem bestimmten Zeitpunkt errechnet sich aus dem Zerfallsgesetz durch Multiplikation mit der Zerfallskonstanten, d.h.:

.

Strahlungs- und Zerfallsarten

Abschirmung von α-Strahlen durch ein Blatt Papier, von β-Strahlen durch ein dünnes Aluminiumblech und von γ-Strahlen durch einen dicken Blei-Block.

Durch den radioaktiven Zerfall entsteht aus dem ursprünglichen Atomkern ein leichterer Tochterkern. Die freigesetzte Energie wird in Form von Strahlung freigesetzt. Die häufigsten und am längsten bekannten Strahlungsarten wurden 1903 von Ernest Rutherford (1871-1937) als Alpha-, Beta- und Gamma-Strahlung bezeichnet.

Alpha-Zerfall

Emission eines Alphateilchens (Protonen rot, Neutronen blau)

Beim Alpha-Zerfall (α) werden doppelt positiv elektrisch geladene Alphateilchen als Alphastrahlung augesendet. Sie bestehen aus zwei Protonen und zwei Neutronen und sind damit identisch mit dem Kern des Heliumatoms, der eine ganz besonders stabile Kernkonfiguration aufweist. Alphastrahler entwickeln daher in ihrer Umgebung stets Heliumgas. Aufgrund ihrer vergleichsweise hohen Masse hat die Alphastrahlung nur eine relativ geringe Geschwindigkeit von durchschnittlich 1/10 der Lichtgeschwindigkeit und kann schon durch ein Blatt Papier abgeschirmmt werden. α-Strahlung mit einer kinetischen Energie von 5 MeV hat in der Luft eine Reichweite von 3,6 cm; bei 10 MeV sind es rund 10 cm. Im lebenden Gewebe beträgt die Reichweite nur 0,04 mm und wird durch die absorbierte Energie schwer geschädigt.[1][2]

Ein typisches Beispiel ist der α-Zerfall von Uran-238 in Thorium-234:

Beta-Zerfall

Der Beta-Zerfall beruht auf der schwachen Wechselwirkung und kann in mehreren Varianten auftreten.

Beta-Minus-Zerfall

β-Strahlung (Protonen rot, Neutronen blau)

Beim Beim Beta-Minus-Zerfall (β) werden einfach negativ elektrisch geladenene Elektronen, die aus dem Atomkern und nicht aus der Elektronenhülle des Atoms stammen, als Betastrahlung ausgesendet. Dabei wird ein Neutron in ein Proton umgewandelt. Die leichten Elektronen erreichen dabei Geschwindigkeiten bis zu gut 9/10 der Lichtgeschwindigkeit. Außerdem wird auch ein Antineutrino ausgesendet, das einen Teil der Strahlungsenergie trägt:

Auch freie Neutronen unterliegen dem Beta-Minus-Zerfall. Die Massenzahl des Kerns bleibt dabei erhalten, die Ordnungszahl, d.h. die Anzahl der Protonen im Kern, wird um 1 erhöht.

Ein Beispiel ist der Zerfall von Kohlenstoff-14 in das stabile Isotop Stickstoff-14:

Beta-Plus-Zerfall

β+-Strahlung

Beim Beta-Plus-Zerfall (β+) wird hingegen ein Proton in ein Neutron umgewandelt. Dabei wird ein Positron und ein Neutrino abgestrahlt:

Auch hier bleibt die Massenzahl unverändert, die Ordnungszahl jedoch um 1 verringert.

Ein Beispiel ist der Zerfall von Stickstoff-13 in das stabile Isotop Kohlenstoff-13:

Elektroneneinfang

Der Elektroneneinfang oder Epsilonzerfall (ε) beruht darauf, dass ein Elektron aus einer inneren Schale der Elektronenhülle von einem Proton des Kerns eingefangen und dadurch unter gleichzeitiger Abstrahlung eines Elektron-Neutrinos zu einem Neutron umgewandelt wird:

Wie beim Beta-Plus-Zerfall bleibt die Massenzahl unverändert, die Ordnungszahl jedoch um 1 verringert.

Ein Beispiel ist der Zerfall von Nickel-59 zu Kobalt-59:

Doppelter Elektroneneinfang

Ein doppelter Elektroneneinfang () kann in seltenen Fällen stattfinden, bei denen ein einfacher Elektroneneinfang energetisch nicht möglich ist. Bedingt durch die geringe Wahrscheinlichkeit dieses Prozesses sind die Halbwertszeiten entsprechend lang. Beispielsweise hat der Zerfall von 124Xe eine Halbwertszeit von 18 Trilliarden (1,8·1022) Jahren und ist damit der seltenste jemals bobachtete Zerfall:

Gamma-Zerfall

Emission von Gammastrahlung (schematisch)

Der Gamma-Zerfall (γ) begleitet beide vorangehend genannte Strahlungsarten. Er tritt auf, wenn ein bei einem vorangegangenen Zerfall gebildeter Atomkern zunächst in einem angeregten Zustand verblieben ist und meist rasch in den Grundzustand zurückfällt. Die dabei freigesetzte Gammastrahlung besteht aus Photonen, hat also lichtartigen Charakter und bewegt sich demnach auch mit Lichtgeschwindigkeit, ist aber noch deutlich energiereicher als die Röntgenstrahlung. Zur Abschirmung sind Elemente mit hoher Ordnungszahl am effektivsten, weshalb meist Blei verwendet wird, da noch schwerere Elemente selbst radioaktiv sind.

Ein Beispiel für den γ-Zerfall ist etwa ein angeregter Nickel-60-Kern, der (meist) durch den Beta-Zerfall eines Cobalt-60-Kerns enstanden ist:

Innere Konversion

Eine innere Konversion (eng. internal conversion, kurz: IC) findet statt, wenn ein angeregter Zustand nicht durch Aussendung eines γ-Quants zerfällt, sondern seine Energie direkt auf ein Elektron der Elektronenhülle überträgt. Aufgrund des Schalenaufbaus der Elektronenhülle zeigt die dadurch ausgesendete β-Strahlung (anders als der herkömmliche β-Zerfall) ein diskontinuierliches Energiespektrum.

So zerfällt etwa 203Hg durch regulären β-Zerfall zunächst zu einem angeregten 203Tl-Kern. Dieser kann im zweiten Schritt entweder durch Gamma-Zerfall oder durch innere Konversion in den Grundzustand übergehen. Die beiden letzteren Prozesse sind energetisch gleichwertig und liefern eine Energie von 279 keV, die der Energiedifferenz zwischen dem angeregten Zustand und dem Grundzustand entspricht:

Fehler beim Parsen (Syntaxfehler): {\displaystyle {}^{203}_{80} \mathrm {Hg} & \to & {}^{203}_{81} \mathrm {Tl}^{*+} + \mathrm{e}^- \mathrm + \ \overline{\nu}_e}    (β-Zerfall)
Fehler beim Parsen (Syntaxfehler): {\displaystyle {}^{203}_{81} \mathrm {Tl}^* & \to & {}^{203}_{81} \mathrm {Tl}\ \ + \gamma }    (γ-Zerfall)     oder    Fehler beim Parsen (SVG (MathML kann über ein Browser-Plugin aktiviert werden): Ungültige Antwort („Math extension cannot connect to Restbase.“) von Server „https://wikimedia.org/api/rest_v1/“:): {\displaystyle {}^{203}_{81} \mathrm {Tl}^* & \to & {}^{203}_{81} \mathrm {Tl}^+ + \mathrm{e}^-}    (Innere Konversion)

Spontane Spaltung

Eine spontane Spaltung (eng. spontaneous fission, kurz: SF) kann bei schweren Atomkernen ab Thorium (Ordnungszahl 90) auftreten. Der Kern zerfällt dabei spontan ohne äußere Einwirkung in zwei, seltener auch in mehr mittelschwere Tochterkerne. Meist werden dabei auch zwei oder drei Neutronen abgestrahlt, z.B.:

Spontane Nukleonenemission

Eine spontane Nukleonenemission (p, n, 2p, 2n) kann bei Kernen auftreten, die einen hohen Überschuss an Protonen oder Neutronen haben, z.B.:

oder

Zerfallsreihen

Durch den radioaktiven Zerfall entstehen häufig Nuklide, die ihrerseits radioaktiv sind. So bildet sich eine ganze Kette aufeinanderfolgender Zerfallsreaktionen, eine sogenannte Zerfallsreihe oder Zerfallskette, die zuletzt bei einem stabilen Nuklid endet. Innerhalb einer Zerfallsreihe wechseln Alpha-Zerfälle und Beta-Zerfälle mehr oder weniger regelmäßig ab. Beim Alphazerfall verringert sich die Massenzahl um , beim Betazerfall bleibt sie konstant. Schreibt man die Massenzahl in der Form mit an, so bleibt innerhalb einer Zerfallsreihe konstant. Damit ergeben sich folgende vier Zerfallsreihen:

m Zerfallsreihe Endprodukt
0 Thorium-Reihe 208Pb
1 Neptunium-Reihe 205Tl
2 Uran-Radium-Reihe 206Pb
3 Uran-Actinium-Reihe 207Pb

Die Endprodukte von drei der vier natürlichen radioaktiven Zerfallsreihen sind die stabilen Bleiisotope 206Pb, 207Pb und 208Pb. Sie haben die schwersten stabilen Atomkerne, was dadurch erklärt wird, dass sie die magischen Protonenzahl 82 haben, was einer voll aufgefüllten Kernschale entspricht. Von der vierten Zerfallsreihe kommt natürlicherweise nur mehr das extrem langlebige Bismutisotop 209Bi vor. Sie endet beim Thaliumisotop 205Tl. Die kurzlebigen Anfangsglieder dieser Reihe, wie etwa das namensgebende Neptuniumisotop 237Np, können heute nur mehr in Kernreaktoren künstlich erzeugt werden.

Nach Rudolf Steiner hat Blei als typisches Saturnmetall außertellurischen Charakter. Über seine Rolle als Endprodukt des radioaktiven Zerfalls sagt Steiner:

„Aber da habe ich Ihnen ja sagen müssen, daß man da zu einem Einfluß kommt, der außertellurisch ist und den wir identifizieren mußten mit dem Blei. Sie erinnern sich, wie wir Blei, Zinn und Eisen als Kräfte bezeichneten, die mit dem oberen Menschen zu tun haben. Die Neigung ist heute noch keine sehr große, so etwas anzuerkennen. Es wird die Neigung noch keine sehr große sein, vom Menschen nach außen zu gehen und in der Bleiwirkung etwas Besonderes zu sehen, was wiederum zusammenhängt mit dem, daß der Mensch durch das Herz sich seinen Wasserstoff bereiten läßt, der dann der Träger ist für die Zubereitung des Denkapparates. Aber das unbewußte Forttreiben der menschlichen Entwickelung bändigt — ich meine jetzt nicht durch irgendeine Agitation, aber das unbewußte Forttreiben der menschlichen Entwickelung bändigt — die Menschheit zur Anerkennung dieser Tatsache heran. Denn daß das Blei irgendwie in der außermenschlichen Natur eine Rolle spielt, wenn wir es auch nur seinen Funktionen nach betrachten, das kann ja der heutige Mensch nicht mehr ableugnen, da er unter den Umwandelungsprodukten des Radiums, die die Wissenschaft festgestellt hat, neben der Abspaltung des Heliums das Blei nun wirklich gefunden hat. Geradeso, wie da das Blei gefunden worden ist, wenn es auch heute noch nicht ganz genau nach seinem sogenannten Atomgewicht stimmt, aber es wird ja schon als Blei angesprochen, so wird das Zinn gefunden werden, so wird von dem, was außermenschlich ist, aber zugleich von der außermenschlichen Natur als Einziges in die menschliche Natur eingreift, das Eisen gefunden werden. Ich meine, es ist notwendig, daß man sich heute nicht nur durch solche Dinge heranbändigen läßt, wie die Röntgenwissenschaft ist, die ja einen wunderbaren Fingerzeig eigentlich abgibt für dieses Herausgehen ins Außermenschliche und das Kommen nicht bloß zu den grobklotzigen Metallen, die uns in der Erde gegeben sind, sondern zu den Metallkräften, die von dem Außertellurischen hereinwirken. Das ist etwas, was heute schon gesagt werden muß. Denn man wird gerade beim Auftreten, ich möchte sagen, der heutigen neuartigen Krankheiten bemerken, daß man auf solche Dinge durchaus Rücksicht zu nehmen hat.“ (Lit.:GA 312, S. 234f)

„Nehmen Sie den Fall, daß die alten Initiierten überall im irdischen ätherischen Dasein vorausgesetzt haben Blei. Denn der Strahlung des Bleies haben sie zugeschrieben, was in der Menschengestalt von dem äußersten Ende, von oben nach unten wirkt. Sie haben in dem auf der Erde vielfach verbreiteten Blei etwas gesehen, was mit der inneren Formbildung des Menschen zusammenhängt, namentlich auch mit dem menschlichen Selbstbewußtsein. Nun wird natürlich der heutige materialistische Denker sagen:

Aber das Blei spielt ja im Menschenorganismus keine Rolle. - Da würde ihm der alte Initiierte gesagt haben: An so grob vorhandenes Blei, wie du denkst, haben wir allerdings nicht gedacht, sondern an ganz feines, nur in Kraftwirkung vorhandenes Blei. Und solches Blei ist sehr verbreitet. - So würde der alte Initiierte gesagt haben.

Was sagt der moderne Naturforscher? Er sagt: Es gibt Mineralien, welche Ausstrahlungen haben. Zu diesen Ausstrahlungen rechnet man ja die sogenannten radioaktiven Ausstrahlungen. Nicht wahr, man kennt die Ausstrahlungen des Urans, man weiß, wenn gewisse Strahlen - Alphastrahlen nennt man sie - ausstrahlen, dann ist zunächst eben das Ausgestrahlte da; dasjenige, was dann weiter noch ausstrahlen kann, verändert sich in einer gewissen Weise, bekommt sogar, wie man in der Chemie sagt, ein anderes Atomgewicht, kurz, es entstehen auch innerhalb desjenigen, was da als strahlende Materie vorhanden ist, Verwandlungen. Es sprechen ja sogar heute manche schon von einer Art Wiederaufleben der alchimistischen Stoffverwandlung. Nun aber sagen diejenigen, die solche Dinge untersucht haben: Dabei entsteht innerhalb dieses Strahlens etwas, was dann als ein Produkt auftritt, das nicht mehr radioaktiv ist, das sogenannte Radium G, und das hat die Eigenschaften des Bleies. Sie können also rein aus dem modernen Naturwissenschaftlichen heraus finden: Da sind radioaktive Substanzen; innerhalb dieser ganzen radioaktiven Strahlungen ist etwas, was seiner Kraft nach in Bildung begriffen ist. Da ist überall Blei auf dem Untergrunde enthalten.

Sie sehen, die moderne Naturforschung nähert sich in ganz bedenklicher Weise der alten Initiationswissenschaft. Und ebenso, wie sie heute schon - ich möchte sagen mit der Nase, wenigstens mit der Nase der physikalischen Instrumente - auf das Blei gestoßen wird, wird sie auch auf die anderen Metalle gestoßen. Und dann wird sie nach und nach schon darauf kommen, was damit gemeint war, wenn man sagte, daß man in dem Saturnhaften überall das Blei findet. Sie sehen, nur mit geisteswissenschaftlichem Blick läßt sich in seiner Bedeutung auch das durchschauen, was heute selbst naturwissenschaftlich auftritt und mit dem man ja in dem breiteren Wesen des Erkennens nicht viel anzufangen weiß.“ (Lit.:GA 213, S. 93f)

Die Frage nach Beginn und Ursprung der Radioaktivität

Entgegen der vorherrschenden naturwissenschaftlichen Auffassung trat nach Ansicht Rudolf Steiners das Phänomen des radioaktiven Zerfalls erst verhältnismäßig spät in der Erdentwicklung auf:

„Sieben Formzustände bilden zusammen eine Runde. Die Erde macht jetzt ihre vierte Runde durch, und diese ist die mineralische. Die Aufgabe des Menschen ist es, während dieser Zeit das Mineralreich zu verarbeiten. Es ist schon Arbeit am Mineralreich, wenn der Mensch einen Feuerstein nimmt und einen Keil zurechthämmert, mit dem er andere Dinge bearbeitet. Wenn er Felsen abträgt und aus den Steinen Pyramiden baut, wenn er aus Metallen Werkzeuge macht, wenn er den elektrischen Strom in einem Netz über die Erde führt, bearbeitet der Mensch das Mineralreich. So verwendet der Mensch das ganze Mineralreich in seinem Dienst. Er macht die Erde vollständig zu einem Kunstwerk. Wenn der Maler Farben nach seinem Manas kombiniert, bearbeitet er auch das Mineralreich. Wir sind jetzt in der Mitte dieser Tätigkeit und in den nächsten Rassen (Hauptzeitaltern) wird es ganz umgearbeitet werden, so daß zuletzt kein Atom mehr auf der Erde sein wird, das nicht vom Menschen bearbeitet worden ist. Früher haben sich diese Atome immer mehr verfestigt; jetzt aber treten sie wieder immer mehr auseinander. Die Radioaktivität hat es früher gar nicht gegeben, daher konnte man sie früher gar nicht entdecken. Die gibt es erst seit einigen Jahrtausenden, weil jetzt die Atome sich immer mehr zersplittern.“ (Lit.:GA 93a, S. 76)

Bei einem Besuch Dr. Steiners auf dem Gut Tannbach bei Gutau, unteres Mühlviertel, das Graf Polzer gehörte, wurde eine nachweislich radioaktive Quelle aufgesucht und geschmacklich gekostet. Im anschließenden Gespräch sagte Rudolf Steiner, dass die Radioaktivität erst seit dem Mysterium von Golgatha in der Erde sei (Lit.: Polzer-Hoditz, 8. Juni 1918).

Bedeutsam erschien es Steiner, dass sich die drei Arten radioaktiver Strahlung sehr charakteristisch durch ihre Geschwindigkeit unterscheiden:

„320“ (Lit.:GA 157ff)

„Wenn auch die wenigsten Menschen das heute noch beachten, so muß man doch sagen: die letzten zwanzig Jahre haben eigentlich gerade auf dem Gebiete der Physik die denkbar größte Revolution hervorgerufen. Vorstellungen, die vor dreißig Jahren noch als unerschütterlich galten, sind heute durchaus revolutioniert. Man braucht nur den Namen Einstein zu nennen oder den Namen Lorentz, des holländischen Physikers, und man kann, indem man diese Namen nennt, hinweisen auf eine ganze Fülle von Tatsachen und Auseinandersetzungen, welche die Physik, wie sie noch vor dreißig Jahren war, durchaus revolutioniert, erschüttert haben. Es kann das, was hier vorliegt, natürlich von mir nicht in den Einzelheiten ausgeführt werden. Aber auf diese Tatsache der Revolutionierung der Physik, die ja in gewissen Kreisen schon bekannt genug ist, muß doch hingewiesen werden. Nun aber kann man sagen: Während zum Beispiel etwas so Bedeutsames vorliegt wie die Revolutionierung des alten Masse- und Materiebegriffes durch die neuere Strahlungstheorie der Elektrizität, finden unsere wissenschaftlichen Vorstellungsarten keine Möglichkeit, zurechtzukommen mit dem, was da eigentlich durch die Fülle der Experimente dem Menschen entgegengetreten ist. Aus der Anschauung der strahlenden Materie im Glasvakuum konnte man sehen, daß dieselben Eigenschaften, die man früher der Materie beigelegt hat, zum Beispiel eine gewisse Geschwindigkeit und Beschleunigung, man nunmehr genötigt ist, der strahlenden Elektrizität beizulegen; man hat also sozusagen den Materiebegriff unter den Fingern verloren. Das stellte sich aus der Anschauung der Fülle von Experimenten heraus, daß nicht irgend etwas hätte gesetzt werden können an die Stelle des alten Materiebegriffes; und aus der Einsteinschen Relativitätstheorie mit ihren furchtbar kalten Abstraktionen läßt sich auch so etwas nicht herausgewinnen wie eine wirkliche Anschauung desjenigen, mit dem man es eigentlich in der äußeren Natur zu tun hat.“ (Lit.:GA 73a, S. 30)

Siehe auch

Literatur

Literaturangaben zum Werk Rudolf Steiners folgen, wenn nicht anders angegeben, der Rudolf Steiner Gesamtausgabe (GA), Rudolf Steiner Verlag, Dornach/Schweiz Email: verlag@steinerverlag.com URL: www.steinerverlag.com.
Freie Werkausgaben gibt es auf steiner.wiki, bdn-steiner.ru, archive.org und im Rudolf Steiner Online Archiv.
Eine textkritische Ausgabe grundlegender Schriften Rudolf Steiners bietet die Kritische Ausgabe (SKA) (Hrsg. Christian Clement): steinerkritischeausgabe.com
Die Rudolf Steiner Ausgaben basieren auf Klartextnachschriften, die dem gesprochenen Wort Rudolf Steiners so nah wie möglich kommen.
Hilfreiche Werkzeuge zur Orientierung in Steiners Gesamtwerk sind Christian Karls kostenlos online verfügbares Handbuch zum Werk Rudolf Steiners und Urs Schwendeners Nachschlagewerk Anthroposophie unter weitestgehender Verwendung des Originalwortlautes Rudolf Steiners.

Einzelnachweise

  1.  Hans Albrecht Bethe, Julius Ashkin: Passage of radiations through matter. In: Experimental Nuclear Physics. Volume 1, Part II, John Wiley & Sons, New York 1953.
  2. M.J. Berger, J.S. Coursey, M.A. Zucker, J. Chang: ESTAR, PSTAR, and ASTAR: computer programs for calculating stopping-power and range tables for electrons, protons, and Helium ions (version 1.2.3). National Institute of Standards and Technology, Gaithersburg 2005.