Les 8.1 - leerdoel 3

• Natuurkunde
• Middelbare school
• vwo
• Leerjaar 4

Leerdoel 3

Je kan rekenen met de activiteit, halveringstijd, het aantal instabiele kernen en de atomaire massa. 

Je kan de activiteit op een bepaald moment bepalen uit een N,t-diagram.

Les 8.1 - leerdoel 3
halveringstijd

Lesplanning:

1. uitleg halveringstijd en activiteit
2. starten met leerdoel 3
3. uitleg rekenen met de activiteit en halveringstijd
4. verder werken aan leerdoel 3
5. Afsluiting: radioactieve batterijen

Les 8.1 - halveringstijd

Aan het einde van deze les kan je 

• m.b.v. de halveringstijd de activiteit van een bron na een bepaalde tijd berekenen;
• de activiteit vanuit een N,t-diagram bepalen. 

Leerdoel 1d
Een röntgenbuis levert een bundel röntgenstraling met een 

vermogen P van 0,20 mW. De energie Ef van de röntgenfotonen 

is 0,15 MeV.

Bereken het aantal röntgenfotonen dat de röntgenbuis per seconde uitzendt.

P = 0,20 mW  

Efoton = 0,15 MeV = 2,403 *10⁻¹⁴ J

t = 1,0 s

• E = P * t = 0,00020 * 1 = 0,00020 J
• Nfotonen = E / Efoton
• Nfotonen = 0,00020 / (2,403*10⁻¹⁴)
• Nfotonen = 8,3 * 10⁹ fotonen

Halveringstijd en activiteit

Aan het einde weet je hoe met de activiteit en halveringstijd bepaald kan worden hoe oud Ötzi is.

Enig idee hoe bepaald kan worden of Ötzi een bergbeklimmer of oermens was?

Kernverval is een toevalsproces

Kernverval is een toevalsproces.

De halveringstijd van deze stof is ...

1. 5 uur
2. 10 uur
3. 20 uur
4. 60 uur

Hoeveel kernen zijn er na 40 uur?

1. 350
2. 400
3. 450
4. 500

Activiteit

A (Bq)

Het aantal kernen dat per seconde vervalt.

Halveringstijd

De tijd waarin de activiteit en het aantal instabiele kernen
van een radioactieve stof gehalveerd is.

Een radioactieve bron heeft een activiteit van
4,5 * 10³ Bq en een grote halveringstijd.
Bereken hoeveel kernen vervallen in 10 minuten.

1. 4500
2. 45 000
3. 270 000
4. 2 700 000

Een radioactieve bron heeft een activiteit van 

4,5 * 10³ Bq en een grote halveringstijd. 

Bereken hoeveel kernen vervallen in 10 minuten.

• A = 4,5 * 10³ Bq 
  Er vervallen dus 4,5 * 10³ kernen per seconde.
• 10 minuten = 600 s
• N = A * t 
  N = 4,5 * 10³ * 600
  N = 2 700 000 
• Er vervallen 2,7 * 10⁶ kernen

Een radioactieve bron heeft een activiteit van 4,5 * 10 ³ Bq en een grote halveringstijd.
Waarom wordt er in de vraag beschreven dat de halveringstijd groot is?

Aan de slag

Volgende week inleveren check leerdoel 3

Werken aan leerdoel 3 

Nikkel-63 heeft een halveringstijd van 85 jaar. Stel dat je 1,6 gram nikkel-63 hebt.
Hoe lang duurt het voordat je 0,05 gram nikkel-63 hebt?

1. 85 jaar
2. 255 jaar
3. 425 jaar
4. 510 jaar

Formule van de halveringstijd en het aantal kernen.

Rekenen met de formule

Een boom is 45840 jaar geleden door een grondverschuiving ontworteld en vervolgens onder de grond goed bewaard gebleven. Het in de boom aanwezige C-14 is door radioactief verval grotendeels verdwenen.

Bereken hoeveel procent van het oorspronkelijke C-14 nog in de boom zit. De halveringstijd van C-14 is 5730 jaar.

N=N​0​​⋅(​2​​1​​)​t/t​1/2​​​​

Rekenen met de formule

Een boom is 45840 jaar geleden door een grondverschuiving ontworteld en vervolgens onder de grond goed bewaard gebleven. Het in de boom aanwezige C-14 is door radioactief verval grotendeels verdwenen.

Bereken hoeveel procent van het oorspronkelijke C-14 nog in de boom zit. De halveringstijd van C-14 is 5730 jaar.

N=N​0​​⋅(​2​​1​​)​t/t​1/2​​​​

N=100⋅(​2​​1​​)​45840/5730​​

N=0,3906

%

BiNaS

tabel 25

Wat geeft de
raaklijn weer?

Activiteit
A (Bq)

Het aantal kernen dat per seconde vervalt.

Het aantal kernen dat per seconde vervalt.   

Voor een onderzoek naar bètastraling, heeft een leerling een radioactieve bron P-32 laten maken. Ten tijde van het onderzoek, 48 uur na het maken van de bron, heeft de bron een activiteit van 2,5*10¹² Bq.
Bereken de activiteit die de bron vlak na het maken heeft.
Gebruik je BiNaS.

Aan de slag

Werken aan leerdoel 3 

volgens de studiewijzer

Volgende week inleveren check leerdoel 3

• alfa, beta of gammastraling?
• Wat weet je over de halveringstijd van de radioactieve isotoop?
• Wat zijn de nadelen van een radioactieve batterij?

01:38

Waarom gebruikt men loodglas en niet normaal glas?

02:12

Het afkoelen duur 100 jaar? Wat weet je dan over de halveringstijd van het radioactieve materiaal?

Nederland nummer 1 in de wereld: medische isotopen!

http://30000perdag.nl/reactor/#hoemaakjeisotopen