4H Overal Natuurkunde Hfst 5.4

• Natuurkunde
• Middelbare school
• havo
• Leerjaar 4

Wat weet je nog van vorige lessen?

Hoe groot is de halveringsdikte?

Aantal protonen (Z) bepaalt welk atoom/materiaal: atoomnummer

Aantal neutronen (N) bepaalt welk isotoop

massagetal A = N * Z

Pak je binas tabel 25A

1. Gedaan
2. Binas kwijt en die ga ik snel zoeken

Welk deeltje of welke straling komt vrij bij het verval van 204,82 Pb?

1. alfa (2protonen + 2 neutronen)
2. beta - (elektron)
3. gammastraling
4. geen idee

Welk deeltje of welke straling komt vrij bij het verval van 121,50 Sn?

1. alfa (2protonen + 2 neutronen)
2. beta - (elektron)
3. gammastraling
4. geen idee

Alfa-verval

²³³₉₂ U valt uit elkaar en daar komt alfastraling bij vrij
Dat betekent dat hij 2 protonen en 2 neutronen verliest
Z (aantal protonen) = 92 - 2 = 90
A (aantal protonen + neutronen) = 233 - 4 = 229

Er ontstaat een nieuw atoom
²⁹⁹₉₀ X met X = Th
Dus: ²³³₉₂ U =  ⁴₂He +  ²⁹⁹₉₀Th

Beta verval

Bij beta komt er een elektron uit de kern
Een neutron valt uiteen in een proton en een elektron. De elektron gaat weg
Dat betekent dat het aantal protonen Z +1 is
Het aantal neutronen N -1 is
Atoomnummer A = Z + N is hetzelfde gebleven

¹⁴¹₅₈ Ce = ⁰_-1 e  + ¹⁴¹₅₉ Pr

Gamma straling

Leerdoelen 5.4 Activiteit en halveringstijd

Je leert hoe je met halveringstijd kunt rekenen.

Je leert wat de activiteit van een stralingsbron is.

Halveringstijd

Niet alle kernen vallen tegelijkertijd. Na deze tijd is de helft van het aantal kernen vervallen

Activiteit

Hoeveel kernen (N) vervallen er per seconde (t).

Eenheid: Bq bequerel
1 Bq = 1 kern per seconde

Te meten met Geiger-Muller
- meet stralingsdeeltjes. Soms 2 stralingsdeeltjes (alfa en gamma) per vervallen kern

- achtergrondstraling

- meet straling maar in 1 richting

- meet vaak maar een deel van alle straling

Activiteit hangt af van halveringstijd t_1/2

tijd dat de helft van het aantal deeltjes is vervallen

De halveringstijd van een radioactieve isotoop is 2 minuten. Na hoeveel minuten is 75% vervallen (en nog 25% actief)?

Hoeveelheid activiteit

Hoeveelheid instabiele kernen

Activiteit is aantal vervallen deeltjes per tijd

- ΔN = - (N_eind - N_begin)

En op het einde zijn er minder instabiele kernen dan in het begin (vandaar - teken)

Welke grootheden hoor bij elkaar?

I (intensiteit)

A (activiteit)

N (aantal instabiele isotopen)

halveringstijd t_1/2

halveringstijd t_1/2

halveringsdikte d_1/2

Wat is de halveringstijd van plutonium-239 (zoek op in Binas)

Wat is de halveringstijd van beryllium-8 (zoek op in Binas)

Samenvatting 5.4

Ioniserend vermogen: vermogen op een ion te maken. alfa groot ioniserend vermogen, gamma kleinst

Dracht: hoe ver komen alfa en beta straling

Doordringend vermogen: vermogen om zo ver mogelijk door een materiaal te gaan (weinig botsingen). Gamma grootst, alfa kleinst

Intensiteit van gammastraling door materiaal hangt af van halveringsdikte

Activiteit = aantal vervallen kernen per seconde, hangt af van halveringstijd

N = aantal instabiele kernen (nog te vervallen)

Je weet nu

...hoe je met halveringstijd kunt rekenen.

... wat de activiteit van een stralingsbron is.

Opdrachten maken

route 1: 38 t/m 45, 48

route 2: 39 , 42 t/m 48

vwo: 37 t/m 45