4.3 radioactief verval

• Natuurkunde
• Middelbare school
• mavo
• Leerjaar 3

H4 Stoffen en straling

Planning

• Herhaling paragraaf atoomkern
• Afmaken uitleg radioactief verval
• Opdrachten maken

Een atoom

Atomen hebben een atoomkern en elektronen.

De atoomkern bestaat uit protonen en neutronen.

Een atoom

Tabel 34 periodiek systeem

atoomnummer: aantal protonen

massagetal = aantal protonen + neurtronen

Isotopen

Het element met atoomnummer 11 is natrium

1. ja
2. nee

Wat is een isotoop?

1. Zelfde atoom, andere massa
2. Ander atoom, zelfde massa
3. Zelfde atoom, ander atoomnummer
4. Ander atoom, zelfde atoomnummer

Natrium heeft atoomnummer 11 en massagetal 24. Hoeveel protonen heeft natrium?

1. 11
2. 12
3. 23
4. 34

Natrium heeft atoomnummer 11 en massagetal 24. Hoeveel elektronen heeft natrium?

1. 11
2. 12
3. 13
4. 34

Natrium heeft atoomnummer 11 en massagetal 24. Hoeveel neutronen heeft natrium?

1. 11
2. 12
3. 13
4. 24

Waar vind je de neutronen en waar zijn ze gelijk aan?

1. Rond de kern, gelijk aan de massa
2. In de kern, gelijk aan de massa
3. Rond de kern, gelijk aan (massa - atoomnummer)
4. In de kern, gelijk aan (massa - atoomnummer)

Het atoomnummer is het aantal...

1. protonen van een atoom
2. neutronen van een atoom
3. elektronen van een atoom
4. protonen en elektronen van een atoom

Als er een neutron bij komt dan

1. Wordt het atoom nummer hoger
2. Wordt het atoomnummer lager
3. Wordt het massagetal hoger
4. Wordt het massagetal lager

Hebben isotopen verschillende chemische eigenschappen?

1. Ja
2. Nee

Isotopen verschillen van elkaar in ...

1. Aantal protonen
2. Aantal elektronen
3. Aantal protonen en elektronen
4. Aantal neutronen

N-14 heeft 7 protonen en 7 neutronen.
C-14 heeft 6 protonen en 8 neutronen.
N-14 en C-14 zijn isotopen

1. ja
2. nee

Alfa straling

Bètastraling

Gammastraling

- Klein doordringend vermogen

- Sterk ioniserend

- Groter doordringend vermogen dan alfa

- Minder ioniserend dan alpha

- Groter doordringend vermogen dan Bèta

- Minder ioniserend dan Beta

Welke straling wordt tegengehouden door een stukje papier?

1. alpha
2. beta
3. gamma
4. ultra violette

Welke straling zorgt ervoor dat je verbrand?

1. alpha
2. beta
3. gamma
4. ultra violette

De radioactiviteit meet je in

1. sievert.
2. kerneenheid.
3. becquerel.
4. opgenomen dosis.

Activiteit

• Activiteit: het aantal kernen dat per seconde vervalt
• Bequerel (Bq): de eenheid van activiteit

De activiteit van een stof neemt af in de tijd. Na een bepaalde vaste tijd is nog maar de helft van de activiteit over, dit noemen we ook de halveringstijd

Halveringstijd (halfwaardetijd)

Na de halveringstijd:

- is de helft van de instabiele atoomkernen verdwenen 

(deze zijn vervallen en een ander soort atoom geworden)

- is de hoeveelheid straling ook met de helft verminderd (er blijven steeds minder instabiele kernen over)

Halveringsdikte - bij welke dikte wordt de helft van de straling doorgelaten

In dit diagram kun je goed zien hoe radioactief verval verloopt: de hoeveelheid straling (Dus de activiteit) wordt iedere halveringstijd gehalveerd.

Tegelijk wordt de hoeveelheid radioactieve kernen gehalveerd na iedere halveringstijd.

Rekenen met halveringstijd

Zilver-110 heeft een halveringstijd van 24 seconden. 

Hoeveel van deze radioactieve stof overblijft, kunnen we berekenen met een verhoudingstabel.

Neon-24 heeft een halveringstijd van 15 uur.
Hoeveel radioactiviteit is er na 60 uur nog over?

1. een kwart
2. een achtste
3. een twaalfde
4. een zestiende

IJzer-55 heeft een halfwaardetijd van drie dagen.
Na hoeveel dagen is er nog een achtste van de oorspronkelijke straling over?

1. zes dagen
2. negen dagen
3. twaalf dagen
4. vijftien dagen

2,0 gram thorium vervalt gedurende 72 dagen, waarna er nog maar 0,25 gram thorium over is.
Hoe groot is de halveringstijd van thorium?

1. 9 dagen
2. 12 dagen
3. 24 dagen
4. 36 dagen

Een onstabiele stof heeft een halveringstijd van 3,0 uur.
Je hebt aan het begin 20 onstabiele kernen van die stof. Hoeveel kernen kunnen er na 6,0 uur nog onstabiel zijn?

1. 20
2. 10
3. 5
4. 1

Na hoeveel jaar is 3/4 deel van het oorspronkelijke aantal kernen vervallen?

De grafiek geeft de halveringstijd van een isotoop weer.
De halveringstijd van de isotoop is

Aan de slag

maak de opdrachten van 4.3

Klaar? nakijken!

Voorbeelden datering

                                                                         <--- Dinosaurus veren van 100 miljoen j                                                                              jaar oud

.

.

.

.

.

.

                Lichaam van nodosaurus,

                110 miljoen jaar oud   --->

Voorbeelden datering

                                                                         <--- Man van Tollund (ong. 2300 jr oud)

.                                                                              Denemarken

.

.

.

.

.

Moeder en baby (ong. 6000 jaar oud)

Nieuwegein                                 --->

Hoe weten ze dit?

Ze maken gebruik van de halfwaardetijd van C-14

We beginnen bij de zon

Straling

Stikstof wordt C-14

Halfwaardetijd C-14 = 5730 jaar

Vraag

Archeologen hebben overblijfselen gevonden ruim zeven tot tien meter onder de grond. Volgens de archeologen hebben sommige botten de karakteristieken van menselijke botten, wat goed mogelijk is gezien het feit dat mensen in het Pleistoceen al leefden in hedendaags Mexico. 

De leeftijd van de botten wordt gevonden met behulp van koolstofdatering met behulp van het isotoop C-14. 

Uit een chemische analyse blijkt dat in de loop van de jaren 75% van C-14 vervallen is. 

Bereken hoe oud de botten zijn?

Vraag

Uit een chemische analyse blijkt dat in de loop van de jaren 75% van C-14 vervallen is. 

Bereken hoe oud de botten zijn?

75% is vervallen, dus is er nog 25% over

100% 0 jaar

50% 5730 jaar (halfwaardetijd)

25% 11460 jaar

tijd	0 jaar	5730 jr	11460 jr
% C-14	100%	50%	25%

Vraag

Uit een chemische analyse blijkt dat in de loop van de jaren 75% van C-14 vervallen is. 

Bereken hoe oud de botten zijn?

75% is vervallen, dus is er nog 25% over

100% 0 jaar

50% 5730 jaar (halfwaardetijd)

25% 11460 jaar

75% is vervallen, dus is er nog 25% over

100%    0 jaar

50%      5730 jaar (halfwaardetijd)

25%      11460 jaar

tijd	0 jaar	5730 jr	11460 jr
% C-14	100%	50%	25%

Aan de slag

maak de opdrachten van 4.2 en 4.3

Klaar? nakijken!

lesdoelen

Ik weet wat een halveringsdikte is en hoe ik hiermee kan rekenen

Ik weet wat een halveringstijd is en hoe ik hiermee kan rekenen.

Ik weet wat activiteit is en welke eenheid hierbij hoort.

in het kort: 

Dat was het
voor vandaag!