radioactieve stoffen deel 6

Kernverval en kernsplijting
1 / 38
suivant
Slide 1: Diapositive
NatuurkundeMiddelbare schoolhavoLeerjaar 3

Cette leçon contient 38 diapositives, avec quiz interactifs et diapositives de texte.

Éléments de cette leçon

Kernverval en kernsplijting

Slide 1 - Diapositive

Doel
We oefenen nog met de vervalvergelijkingen opstellen.
Je leert rekenen met de formule van de halveringsdikte en activiteit.
Je leert rekenen met de formule van halfwaardetijd.
Je leert wat besmetting en bestraling is.

Slide 2 - Diapositive

Formules deze periode
De halveringstijd

Voor het aantal kernen

Intensiteit 

activiteit  

N=N(21)n
n=t0,5t
I=I0(21)n
n=d0,5d
A=A0(21)n
n=t0,5t

Slide 3 - Diapositive

Als Li-6-kernen worden beschoten met neutronen ontstaat He-4 en een ander atoom. Geef de vervalvergelijking.

Slide 4 - Diapositive

Als stikstof-14-kernen worden beschoten met α-deeltjes ontstaat zuurstof-15 en een ander atoom. Geef de vervalvergelijking.

Slide 5 - Diapositive

Als Al-27 kernen worden beschoten met α-deeltjes ontstaat een proton en een ander atoom. Geef de vervalvergelijking.

Slide 6 - Diapositive

Als een Li-7-kern wordt beschoten valt deze uiteen in twee helium-4 kernen. Met welke
deeltjes moet de lithium-7-kern hiervoor beschoten worden?

Slide 7 - Diapositive

Splijtingsreactie
Als een uranium-235 kern wordt getroffen door een neutron ontstaat een uranium-236 kern die vrijwel meteen splijt in twee middelgrote kernen plus een aantal neutronen. Bij deze 
laatste reactie komt ook veel energie vrij. Bepaal voor de onderstaande splijtingsreactie hoeveel nieuwe neutronen er vrijkomen.

Slide 8 - Diapositive

Splijtingsreactie
Als een uranium-235 kern wordt getroffen door een neutron ontstaat een uranium-236 kern die vrijwel meteen splijt in twee middelgrote kernen plus een aantal neutronen. Bij deze 
laatste reactie komt ook veel energie vrij. Bepaal voor de onderstaande splijtingsreactie hoeveel nieuwe neutronen er vrijkomen.

Slide 9 - Diapositive

Splijtingsreactie
Als een uranium-235 kern wordt getroffen door een neutron ontstaat een uranium-236 kern die vrijwel meteen splijt in twee middelgrote kernen plus een aantal neutronen. Bij deze 
laatste reactie komt ook veel energie vrij. Bepaal voor de onderstaande splijtingsreactie hoeveel nieuwe neutronen er vrijkomen.

Slide 10 - Diapositive

Splijtstof
Als splijtstof in een kernreactor wordt uranium-235 gebruikt. De kern hiervan splijt als er een neutron wordt ingevangen. Hierbij ontstaan twee nieuwe kernen en een aantal nieuwe
neutronen. Bij een bepaalde splijting ontstaan twee nieuwe neutronen en is barium-147 een van de splijtingsproducten.
Geef de reactievergelijking van deze splijtingsreactie.

Slide 11 - Diapositive

Wat is doordringend vermogen?
  • Hoever straling in een materiaal kan doordringen voordat deze wordt geabsorbeerd.

Slide 12 - Diapositive

In een radioactieve bron bevindt zich technetium-99. In de beginsituatie is de activiteit 4,2 ∙ 10² Bq. Bereken de activiteit na 3,6∙ 10⁵ jaar.

Slide 13 - Diapositive

Wat wordt er bedoelt met ioniserend vermogen van een straling?
  • Straling  kan atomen ioniseren dus elektronen losslaan
  • Leg uit welke straling het grootste ioniserend vermogen heeft.
  • Alfastraling want z'on deeltje is groot en komt op zijn weg veel te ioniserende moleculen tegen.

Slide 14 - Diapositive

In de “radioactieve slok” (behandeling van schildklier) zit de isotoop jood-131 die bèta-straling en gammastraling
uitzendt. De bèta-straling is vooral verantwoordelijk voor de beschadiging omdat deze een
groter ioniserend vermogen heeft.
A
juist
B
onjuist

Slide 15 - Quiz

In de “radioactieve slok” (behandeling van schildklier) zit de isotoop jood-131 die bèta-straling en gammastraling
uitzendt. De bèta-straling is vooral verantwoordelijk voor de beschadiging omdat deze een
groter doordringend vermogen heeft.
A
juist
B
onjuist

Slide 16 - Quiz

Van welke factoren hangt het effect dat straling heeft op je lichaam af?
  • De soort straling
  • de afstand tot de bron van de straling
  • de tijd van blootstelling aan de straling

Slide 17 - Diapositive

Geef de verval vergelijking van Galium-67
  • In het begin heeft een bron met Galium-67 een activiteit van 6,9 ∙ 10⁴ Bq. Bereken de activiteit na 5 dagen.

Slide 18 - Diapositive

 Hoeveel % van de kernen van Jood-125 is er nog over na 3 jaar?

Slide 19 - Diapositive

Een plaat van beton heeft een dikte van 0,044 m. Er worden fotonen gebruikt met een energie van 0,1 MeV. Bereken hoeveel % straling van de bron wordt doorgelaten. 

Slide 20 - Diapositive

In een radioactieve bron bevindt zich één soort radioactieve kernen. Deze vervallen tot stabiele dochterkernen. De halveringstijd van dit radioactieve verval is 22 uur. In de beginsituatie is de activiteit 
3,8 ∙ 10³ Bq. Bereken de activiteit na 88 uur.

Slide 21 - Diapositive

Een aluminium plaat heeft een dikte van 14,5 cm. Er worden fotonen gebruikt met een energie van 2,0 MeV. Bereken hoeveel % straling van de bron wordt doorgelaten. 

Slide 22 - Diapositive

Een blok beton heeft een dikte van 6,8 cm. Er worden fotonen gebruikt met een energie van 0,1 MeV. Bereken hoeveel % straling van de bron wordt doorgelaten. 

Slide 23 - Diapositive

Zink-65 heeft 3,0·10²¹ radioactieve kernen. Hoeveel kernen heeft zink na 1,5 jaar

Slide 24 - Diapositive

Stel je de volgende situatie voor. Je werkt bij de geheime dienst van land X en je moet een tegenstander in land Y uitschakelen met behulp van een radioactieve isotoop. Deze isotoop kan in een reactorcentrum in land X gefabriceerd worden. De isotoop moet vervolgens naar land Y gesmokkeld worden om daar met het eten van de tegenstander vermengd te worden. Welke van de isotopen op de volgende dia komt dan het meest in aanmerking voor het plan? Licht je antwoord toe.

Slide 25 - Diapositive

Welke van de isotopen  komt dan het meest in aanmerking voor het plan? Licht je antwoord toe.
  • Wolfraam-185; bètastraler met een halveringstijd van 74 dagen.
• Thallium-209; bètastraler met een halveringstijd van 2,2 minuut.
• Lood-210; bètastraler met een halveringstijd van 22,3 jaar.
• Polonium-209, alfastraler met een halveringstijd van 200 jaar.
• Polonium-210; alfastraler met een halveringstijd van 138 dagen.
• Polonium-211; alfastraler met een halveringstijd van 0,5 seconde
  • Wolfraam-185 en Polonium-210 vanwege de halverijngstijd. 
  • Wolfraam-185 heeft dan de meeste voorkeur omdat dat vervalt in alfastraling en dat heeft een groter ioniserend vermogen.

Slide 26 - Diapositive

Americium 243 heeft 3,0·10²³ radioactieve kernen. Hoeveel kernen heeft Americium na 9,8 · 10³  jaar

Slide 27 - Diapositive

Geef de vervalvergelijking van Radium-226

Slide 28 - Diapositive

Schrijf op hoe een proton er in de vervalvergelijking uitziet.

Slide 29 - Diapositive

Schrijf op hoe een neutron er in de vervalvergelijking uitziet

Slide 30 - Diapositive

Schrijf op hoe een α deeltje er in de vervalvergelijking uitziet

Slide 31 - Diapositive

Schrijf op hoe een β- deeltje er in de vervalvergelijking uitziet.

Slide 32 - Diapositive

Schrijf op hoe een β+ deeltje er in de vervalvergelijking uitziet.

Slide 33 - Diapositive

Geef de vevalvergelijking van Titaan-44

Slide 34 - Diapositive

Geef de vevalvergelijking van chloor-38

Slide 35 - Diapositive

Schrijf op wat bestraling en besmetting is.

Slide 36 - Diapositive

Als je een bolletje van een radioactive stof inslikt dat alfastraling en gammastraling uitzendt. Welke van deze twee stralingssoorten is dan het schadelijkst voor je gezondheid?
  • Alfastraling is het gevaarlijkst. Die richt alle schade namelijk aan in de spijsverteringsorganen terwijl gammastraling de schade juist uitsmeert over een groot gebied. Een deel van de gammastraling verlaat je lichaam en kan dan dus ook geen schade aanrichten. Dat is gunstig voor jou maar jammer voor je omgeving.

Slide 37 - Diapositive

Het doorstralen van voedsel met gammastraling gebeurt op grote schaal. Het doel hiervan is het doden van bacteriën waardoor het voedsel langer houdbaar blijft. Toch bestaan in consumenten kringen bezwaren tegen deze manier van houdbaar maken van voedsel.  Wordt het bestraalde voedsel zelf radioactief?


  • Nee! Want de gammastraling ioniseert de atomen. Maar de kernen van de atomen worden hierbij met rust gelaten. Er ontstaan bij het bestralen dus geen instabiele atoomkernen in het voedsel. Anders gezegd: het voedsel wordt niet radioactief.

Slide 38 - Diapositive