Atomen - Atomen als stralingsbron

• Natuurkunde
• Middelbare school
• mavo
• Leerjaar 3

Atomen als stralingsbron

Ga rustig zitten

Je jas en telefoon zijn aan de kapstok / in de kluis

Je boek en pen liggen op tafel

Laat je iPad nog even dicht

Wat gaan we leren?

Je kan uitleggen wat we bedoelen met isotopen van een element.

Je kan uitleggen wat bedoeld wordt met natuurlijk en kunstmatig radioactief.

Je kan uitleggen waar ioniserende straling vandaan komt bij een radioactieve bron.

Vorige les: atoompjes bouwen.

Kern van dat atoom: protonen en neutronen.

Koolstof is een element: een stof die bestaat uit 1 soort atoom.

Normaal is een koolstofatoom niet radioactief - het is stabiel.

Maar we kunnen het atoom ook instabiel maken.

Met 8 neutronen in de kern wordt koolstof instabiel.

Er zijn nu in totaal 14 deeltjes in de kern (6 protonen, 8 neutronen).

Daarom noemen we dit koolstof-14, of C-14.

C-14

Hoe noem je een 'normaal' koolstof-atoom waar protonen en neutronen in evenwicht zijn?

1. C-10
2. C-11
3. C-12
4. C-13

Waarom instabiel?

Magnetische kracht

Kernkracht

Te groot atoom? Minder

kernkracht -> atoom valt uiteen.

Er verdwijnen dan uiteindelijk deeltjes uit de kern.

Hierbij komt veel energie vrij:

dat is radioactieve straling!

Die straling heeft de kracht om atomen te veranderen - we noemen dat ioniserende straling.

C-14 is een variant van koolstof - we noemen dat een isotoop.

C-14 komt in de natuur voor, dit noemen we natuurlijk radioactief.

Kunstmatige radioactiviteit maken mensen zelf.

Opdracht

Bouw een stikstof-atoom dat instabiel is.

Onthoud: het aantal protonen in de kern, bepaalt welk atoom het is.

Maak het atoom neutraal (evenveel elektronen als protonen).

Gebruik weer deze link voor de atoombouwer.

Hoeveel protonen heeft je atoom?

1. 5
2. 6
3. 7
4. 8

Hoeveel neutronen heeft je atoom?

1. 6 of minder
2. 7
3. 8
4. 9 of meer

De letter voor stikstof is N. Stikstof heeft altijd 7 protonen. De stof N-13 is radioactief.
Hoeveel neutronen heeft N-13?

1. 0
2. 6
3. 7
4. 13

Op een rijtje

Het aantal protonen plus het aantal neutronen,

geeft aan hoe 'zwaar' het atoom is - dat noemen

we het massagetal.

Het aantal protonen in een soort atoom,

is het atoomnummer van dat element.

Aantal neutronen kan wisselen, dus 1 atoomsoort kan verschillende vormen hebben: dat zijn isotopen.

Voor koolstof (C)

Atoomnummer: altijd 6.

Bij de stabiele vorm is het

massagetal: 12 (6 protonen, 6 neutronen).

De isotoop met 8 neutronen heeft een massagetal van 14.

Recap

Het kleinste deeltje van een stof is een molecuul - een molecuul bestaat uit meerdere atomen. Molecuul van 1 soort atoom = een element.

Een atoom bestaat uit protonen, neutronen en elektronen.

Het aantal protonen bepaalt welk atoom iets is (atoomnummer).

Het aantal protonen + neutronen bepaalt het massagetal.

Sommige varianten - isotopen - zijn radioactief: ze zenden straling uit.

Oefenen

Zoek uit wat het atoomnummer, massagetal en aantal neutronen zijn van:

1. N-14

2. Al-27

3. Cl-35

Gebruik Google, de poster van het Periodiek Systeem, of een BiNaS.

Antwoorden

1. N-14 (stikstof)

Het atoomnummer van N is 7. Het massagetal van deze isotoop is 14.

Totaal 14 deeltjes in de kern, waarvan 7 protonen, dus 14-7= 7 neutronen.

2. Al-27 (aluminium)

Het atoomnummer van Al is 13. Het massagetal van deze isotoop is 27.

Totaal 27 deeltjes in de kern, waarvan 13 protonen, dus 27-13= 14 neutronen.

3. Cl-35 (chloor)

Het atoomnummer van Cl is 17. Het massagetal van deze isotoop is 35.

Totaal 35 deeltjes in de kern, waarvan 17 protonen, dus 35-17= 18 neutronen.

Zelf aan de slag

Maak: paragraaf 8.1, alles t/m opdracht 10.

Hoe? Gebruik de theorie en een Binas waar nodig.

Met wie? Overleg rustig met je buur waar nodig.

Hoe lang? Tot het einde van deze les.

Ging dit te snel / extra tekst en uitleg nodig?

Kom vooraan bij mij om samen een paar opdrachten te oefenen.

Herhaling

Belangrijk:

- Wat zijn moleculen en atomen

- De bouwstenen van een atoom

- Hoe kan je zien welk element iets is

- Wat is een isotoop

- Wat gebeurt er bij een instabiele atoomkern

Water bestaat uit waterstof en zuurstof. Een watermolecuul is dus een...

1. Verbinding
2. Element

Een molecuul dat uit meerdere soorten atomen bestaat, is een verbinding >>

Als er maar 1 soort atoom is, heet het een element.

Welke bouwsteen vind je niet in de kern van een atoom?

1. Proton
2. Neutron
3. Elektron

De atoomkern bestaat uit protonen en neutronen.

Daaromheen is een wolk met elektronen.

Welk element zie je hier?

1. Waterstof
2. Koolstof
3. Zuurstof
4. Stikstof

Het atoom heeft 6 protonen.

Dat betekent dat het koolstof is.

Het aantal protonen bepaalt het atoomnummer. Bij elk atoomnummer hoort 1 element.

De stof uranium heeft atoomnummer 92. De isotoop U-235 is radioactief.
Wat is het massagetal van U-235?

1. 0
2. 92
3. 143
4. 235

Het massagetal is het totale aantal deeltjes in de kern. Bij U-235 is dat 235.

Uranium heeft altijd 92 protonen.

Dan zijn er bij U-235 dus

235-92= 143 neutronen in de kern.

U-235 is radioactief en zendt ioniserende straling uit.

Dat is straling die zoveel stralingsenergie heeft, dat het een molecuul kapot kan maken.

Een oefenvraag

Plutonium-239 wordt gebruikt in kerncentrales en in kernwapens. De kern van de atomen zendt ioniserende straling uit. Het atoomnummer is 94.

1. Wat is het massagetal van Plutonium-239?

2. Hoeveel neutronen heeft Plutonium-239?

3. Is Plutonium-239 stabiel of instabiel?

4. Is Plutonium-239 gevaarlijk voor de mens?

Verder oefenen

Snap je dit best wel goed?

Maak: paragraaf 8.1, opdrachten 'Test jezelf'.

Vind je dit lastig?

1. Vraag uitleg bij opdrachten die we gisteren hebben gemaakt.

2. Samen een oefenopgave maken.

3. Maak tot slot de opdrachten bij 'Test jezelf'.