H8 straling paragraaf 2 radioactief verval

• Natuurkunde
• Middelbare school
• vmbo t
• Leerjaar 3

Radioactiviteit

paragraaf 2- vervolg halfwaardetijd

activiteit en halfwaardetijd

Het aantal atoomkernen dat per seconde vervalt noemt men de activiteit van een radio-actieve stof. 

Hoe groter de activiteit, des te meer straling er per seconde vrijkomt. 

De activiteit van een radio-actieve stof meet men in bequerel (Bq), waarbij 1 Bq gelijk is aan 1 kern die per seconde vervalt. 

De activiteit van een radio-actieve stof wordt steeds kleiner, omdat er steeds meer atoomkernen zijn vervallen (er blijft dus steeds minder van deze stof over). De tijd waarin nog maar de helft van de originele hoeveelheid van de radio-actieve stof over is noemt men de halfwaardetijd of halveringstijd. 

Van een bron techneticum wordt de activiteit gemeten, deze blijkt 4912 Bq te zijn. Hoeveel atoomkernen van Techneticum vervallen er per seconde?

Van een bron kobalt wordt de activiteit gemeten, deze blijkt 30.148 Bq te zijn. Tegelijkertijd wordt van een bron
Jodium-131 ook de activiteit gemeten, deze blijkt 546 te zijn. Welke stof zendt een grotere hoeveelheid straling uit?

1. De bron kobalt
2. De bron jodium-131

Juist/onjuist:

Hoe hoger de waarde van de activiteit van een radioactieve bron, hoe schadelijker de straling?

1. Ja dit is juist
2. Nee dit is onjuist
3. Dat kun je niet zeggen aan de hand van de activiteit alleen

halfwaarde tijd aflezen

Op het begintijdstip (T=0 dagen) wordt 

de hoeveelheid Jood-131 bepaald.

Deze hoeveelheid noemt men 100%.

In de grafiek is te zien dat slechts 50% 

van de hoeveelheid stof over is na 

8 dagen. De halfwaardetijd van Jood-131

is dus 8 dagen!

Hoe groot is de halfwaardetijd voor ijzer-59? (Geef je antwoord in dagen). Noteer alleen het getal.

Hoe groot is de halfwaardetijd voor de stof uit de afbeelding?(Geef je antwoord in seconden). Noteer alleen het getal.

voorbeeldsom halfwaardetijd

De halfwaardetijd van jodium-131 is 8 dagen. 

Hoe groot (percentage) is de activiteit na 32 dagen?

voorbeeldsom halfwaardetijd

verstreken tijd = 32 dagen

halfwaarde tijd = 8 dagen

activiteit tijdstip 0 dagen = 100%

(aantal keer de halfwaarde tijd = 32 / 8 = 4x)

(na 0 dagen = 100%)

1 keer halfwaarde tijd verstreken = 8 dagen = 50%

2 keer halfwaarde tijd verstreken = na 16 dagen = 25%

3 keer halfwaarde tijd verstreken = na 24 dagen = 12,5%

4 keer halfwaarde tijd verstreken = na 32 dagen = 6,25%

De halfwaardetijd van bismut is 5 dagen. Hoeveel procent van het bismut is er nog over na 30 dagen?

1. 12,5%
2. 6,25%
3. 3,125%
4. 1,5625%

voorbeeldsom halfwaardetijd

De halfwaardetijd van zilver-110 is 24s. De activiteit wordt gemeten op tijdstip T=0s en blijkt 56198 Bq. 

Hoe groot is de activiteit na 2,8min?

voorbeeldsom halfwaardetijd

verstreken tijd = 2,8min = 168s

halfwaarde tijd = 24s

activiteit = 56198 Bq

(aantal keer de halfwaarde tijd = 168 / 24 = 7x)

(na 0s = 56198 Bq)

1 keer halfwaarde tijd verstreken = na 24s = 28099 Bq

2 keer halfwaarde tijd verstreken = na 48s = 14050 Bq

3 keer halfwaarde tijd verstreken = na 72s = 7025 Bq

4 keer halfwaarde tijd verstreken = na 96s = 3512 Bq

5 keer halfwaarde tijd verstreken = na 120s = 1756 Bq

6 keer halfwaarde tijd verstreken = na 144s = 878 Bq

7 keer halfwaarde tijd verstreken = na 168s = 439 Bq

Van een radio-actieve isotoop is de halfwaardetijd 12 jaar. De activiteit op tijdstip T=0jaar is 47812 Bq. Wat is de activiteit na 48 jaar? Rond af op hele getallen!

toepassingen van radio-actieve isotopen

uranium (kerncentrales) —> halveringstijd 704 miljoen jaar

radium of cesium (bestraling van kankergezwellen) —> 30-1620 jaar

koolstof (oudheidsbepalingen) —> 5730 jaar

jood (schilklierafwijkingen verhelpen) —> 8 dagen

technetium (tracer voor medische onderzoeken) —> 6 uur

americium (rookmelders)

koolstofdatering

Koolstof-14 wordt in de atmosfeer gevormd onder invloed van zonnestraling. De hoeveelheid C-14 in de atmosfeer is redelijk stabiel. Planten nemen de C-14 op tijdens de fotosynthese. Dieren die de planten eten krijgen deze C-14 dus ook binnen. Alle levende organismen bestaan dan ook voor een redelijk vast percentage uit C-14 tijdens hun leven. 

Na de dood krijgt een organisme de C-14 echter niet meer binnen (want de plant doet niet meer aan fotosynthese na de dood en een dier eet niet meer na de dood). Omdat C-14 radio-actief is (de kernen vallen uit elkaar), wordt de hoeveelheid C-14 na de dood steeds kleiner. Dit gebeurt altijd met dezelfde snelheid, omdat koolstof-14 een vaste halfwaarde tijd heeft. 

Wanneer men de hoeveelheid C-14 meet die nog over is in een organisme, kan men nagaan hoe lang geleden dit organisme gestorven is.

Straling meten doe je met een....?

1. Bequerelmeter
2. Geigerteller
3. Spectrometer
4. Geen van deze antwoorden is juist

C-14 is een isotoop van C-12. Dit betekent dat de aantallen van bepaalde deeltjes verschillen, welke deeltjes zijn dit?

1. Protonen
2. Elektronen
3. Neutronen
4. Quarks

Hoeveel neutronen heeft C-14?

1. 6
2. 8
3. 14
4. Geen van deze antwoorden is juist

De activiteit van I-131 wordt bij een ex-schildklierpatiënt gemeten enige tijd na het inslikken van de capsule met
Jood-131. De activiteit tijdens de meting is 34Bq. Hoeveel kernen Jood vervallen er dan in 1 seconde?

Bekijk de grafiek hiernaast. In de grafiek is te zien hoe de activiteit van C-14 afneemt. Hoe groot is de halfwaarde tijd van C-14 volgens deze grafiek? Alleen getal noteren

C-14 is de radioactieve isotoop van C-12.
C-12 komt in de natuur veel meer voor dan C-14. Leg uit hoe dit komt.

De halfwaardetijd van uranium is 704 miljoen jaar. Leg uit of de activiteit na 100 jaar veel of weinig is veranderd.