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Radioaktivität: Beschleunigter radioaktiver Zerfall

Die Umwandlungsgeschwindigkeit des Isotops Beryllium-7 in Lithium-7 lässt sich durch die Umgebung beeinflussen. Japanische Wissenschaftler um Tsutomu Ohtsuki von der Universität Tohoku konnten den Vorgang um fast ein Prozent beschleunigen, indem sie die Beryllium-Atome in Käfige aus Kohlenstoffatomen, so genannte Fullerene, einsperrten.

Der Übergang findet unter natürlichen Bedingungen mit einer Halbwertszeit von 53,12 Tagen statt. Ein Elektron der Atomhülle gerät dabei in den Atomkern, wo es sich mit einem Proton verbindet. Es entstehen ein Neutron und ein Neutrino. Gleichzeitig arrangieren sich die Elektronen in der Hülle neu, um die entstandene Lücke zu füllen, wobei elektromagnetische Strahlung freigesetzt wird.

Die große Elektronendichte innerhalb des Fullerens erhöht offenbar die Wahrscheinlichkeit des Elektroneneinfangens. Indem sie die ausgesandte Gammastrahlung aufzeichneten, wiesen die Forscher nach, dass ihr eingeschlossenes Beryllium sich mit einer Halbwertszeit von 52,68 Tagen umwandelte – um 0,83 Prozent schneller als üblich.

Die Probleme mit radioaktiven Abfällen werden sich mit Hilfe des beobachteten Effektes nicht lösen lassen. Aber die Sensitivität von Kernprozessen für Einflüsse aus der Umgebung kann in extremen Situationen von Bedeutung sein, beispielsweise bei den Vorgängen in Neutronensternen.

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