4A Radioactief verval les 3

• Natuurkunde
• Middelbare school
• vwo
• Leerjaar 4

Aan het eind van deze les kunnen jullie

- een vervalreactie opstellen

- formule voor het aantal instabiele kernen gebruiken

- activiteit bepalen uit een N,t-diagram

- verband tussen aantal stabielen kernen en activiteit gebruiken

- weten jullie hoe je de massa van een bron met instabiele kernen moet berekenen

Maak aantekeningen!!

Welke soort straling veroorzaakt de grootste verandering in het massagetal?

1. α-straling
2. β-straling
3. γ-straling
4. De drie soorten straling hebben hierop geen invloed.

Welke soort straling heeft geen invloed op de verandering van het atoomnummer?

1. α-straling
2. β-straling
3. γ-straling
4. De drie soorten straling hebben hierop geen invloed.

Welke isotoop ontstaat bij het verval van Cs-137? Geef het symbool en het massagetal.

Vervalvergelijking van Cs-137

- BINAS: atoomnummer: 55; straling:  β (min) -straling 

- Isotoop zet je links van de pijl en β (min) -straling zet je rechts van de pijl

- atoomnummer en massagetal kloppend maken

Bij het verval van een α-straler ontstaat Polonium 215. Welke isotoop is dat? (Symbool en massagetal)

Vervalvergelijking

Aantal instabiele kernen

Verandert op dezelfde
manier als de activiteit:

De activiteit van een radioactieve bron is gedefinieerd als:

1. het aantal instabiele kernen dat vervalt
2. het aantal instabiele kernen dat vervalt gedurende de halveringstijd.
3. het aantal instabiele kernen dat per seconde vervalt.
4. het aantal deeltjes dat een instabiele kern per seconde uitzendt.

Activiteit en aantal instabiele kernen

Vergelijk dit met de snelheid en afstand:

Snelheid uit s,t-diagram 

De snelheid v is de hellling van de
raaklijn in het s,t-diagram
(of x,t-diagram).

Zo kunnen we ook de activiteit A
uit het N,t-diagram bepalen.

Activiteit uit N,t-diagram

Activiteit op t = 3,0 uur:

raaklijn tekenen en
helling berekenen.
Let op: de tijd moet omgerekend
worden naar seconden

Bepaal de activiteit op t = 90 uur

Vul hier de activiteit in in Bq (alleen het getal)

Activiteit op t = 90 uur

Helling van de raaklijn 
op t = 90 uur berekenen.
Lees zo nauwkeurig mogelijk af.

Formule voor N en A op tijdstip t

Activiteit is groter bij een groter aantal instabiele kernen

Activiteit is groter bij een kleinere halveringstijd

Bereken de activiteit op t = 90 uur

Berekende activiteit op t = 90 uur

Activiteit berekenen; uitleg

Lees af uit de grafiek: t_1/2 = 31 uur

Op t = 90 uur zijn er 0,75 miljoen actieve kernen, dus:

Opgave 47 a en b bespreken

a) Na drie halveringstijden is het aantal instabiele kernen drie keer gehalveerd, dus is er nog maar 1/8 over 

b) Na drie halveringstijden is de activiteit ook drie keer gehalveerd, dus is er nog maar 1/8 over.

Opgave 47c bespreken

c) Van de massa van de bron is niet maar 1/8 over omdat de instabiele kernen veranderen in kernen die bijna even zwaar zijn en die kernen blijven in de bron. De stralingsdeeltjes (α en β) die uitgezonden worden en niet in de bron blijven zijn erg licht ten opzichte van de kernen. De massa van de bron verandert dus maar een klein beetje.

Opgave 47d bespreken

Om de massa van de bron te berekenen heb je het aantal  kernen nodig en de massa van die kernen.

In tabel 25 van BINAS staan in de vierde kolom de atoommassa's van de isotopen in de atomaire massa-eenheid u.
Zie tabel 7B: 1 u = 1,66....10^-27 kg

m_bron = N x m_isotoop

Huiswerk woensdag 20 mei

Bestudeer 5.4 helemaal en je aantekeningen van de online les. Maak opgave 42, 48 en 49 op de site van peer-feedback.

Tekenblad staat op SOM; gebruik anders de grafiek in het boek

Als het goed is kunnen jullie nu 

- een vervalreactie opstellen

- formule voor het aantal instabiele kernen gebruiken

- activiteit bepalen uit een N,t-diagram

- verband tussen aantal stabielen kernen en activiteit gebruiken

- massa van een bron met instabiele kernen berekenen