H11.4 Halveringstijd

• Natuurkunde
• Middelbare school
• havo
• Leerjaar 5

Hoofdstuk 11 paragraaf 4

Halveringstijd

Rn-218 vervalt, welke dochterkern ontstaat er dan?

1. Ra-224
2. At-218
3. Pb-214
4. Po-214

Wanneer springen er per seconde meer schuimbellen kapot?

1. Als je veel schuim hebt
2. Als je weinig schuim hebt
3. Als je geen schuim hebt
4. De hoeveelheid schuim maakt niet uit.

Activiteit (Paragraaf 3)

Dit is het aantal instabiele atoomkernen dat iedere seconde vervalt. 

Symbool: A

Eenheid : Becquerel (Bq)

Halveringstijd

Radioactieve stoffen vervallen. 

Dit zorgt ervoor dat er steeds minder van deze stof over blijft. 

De halveringstijd t_1/2 is de tijd waarin de helft van het aantal atoomkernen vervallen is. 

Voorbeeld

Er zijn op t = 0 s N = 8,0 x 10²⁰ instabiele kernen. De halveringstijd van deze stof is 2,0 jaar. Op dit moment is de activiteit van deze stof A = 40 GBq.

Voorbeeld

Er zijn op t = 0 N = 8,0 x 10²⁰ instabiele kernen. De halveringstijd van deze stof is 2,0 jaar. Op dit moment is de activiteit van deze stof A = 40 GBq.

t = 0 jaar: N = 8,0 x 10²⁰ met A = 40 GBq

t = 2,0 jaar:

Voorbeeld

Er zijn op t = 0 N = 8,0 x 10²⁰ instabiele kernen. De halveringstijd van deze stof is 2,0 jaar. Op dit moment is de activiteit van deze stof A = 40 GBq.

t = 0 jaar: N = 8,0 x 10²⁰ met A = 40 GBq

t = 2,0 jaar: N = 4,0 x 10²⁰ met A = 20 GBq

t = 4,0 jaar:

Voorbeeld

Er zijn op t = 0 N = 8,0 x 10²⁰ instabiele kernen. De halveringstijd van deze stof is 2,0 jaar. Op dit moment is de activiteit van deze stof A = 40 GBq.

t = 0 jaar: N = 8,0 x 10²⁰ met A = 40 GBq

t = 2,0 jaar: N = 4,0 x 10²⁰ met A = 20 GBq

t = 4,0 jaar: N = 2,0 x 10²⁰ met A = 10 GBq

t = 4,0 jaar: N = 2,0 x 10^20 met A = 10 GBq

Op t = 6,0 jaar: N = ? en A = ?

Toeval

Je weet niet welke atoomkern gaat vervallen. 

Je weet wel dat in de halveringstijd de helft van de kernen is vervallen. 

www.walter-fendt.de

Je kan dit ook in een formule zetten. 

Formules

N=N​0​​(​2​​1​​)​n​​

n=​t​​2​​1​​​​​​t​​

N₀: Aantal niet vervallen kernen op t= 0

N: Aantal overgebleven niet vervallen kernen na n halveringstijden 

n: Aantal verlopen halveringstijden

t: Verstreken tijd

t_1/2: Halveringstijd

Je kan dit ook in een formule zetten. 

Formules

A=A​0​​(​2​​1​​)​n​​

A: Activiteit op t = 0

A: Activiteit na n halveringstijden

n: Aantal verlopen halveringstijden

Er zijn 23 x 10^18 radioactieve uraniumkernen.
Hoeveel radioactieve uraniumkernen zijn er na 5 halfwaardetijden nog over?

Het verband tussen A en N.

Als er veel radioactieve kernen (N) zijn.

• Dan vervallen er ook veel kernen.
• Dan is de activiteit (A) dus hoog. 

De gemiddelde activiteit kan je berekenen. 

De activiteit op een bepaald tijdstip kan je berekenen met de raaklijn in het (N,t)-diagram.

Het verband tussen A en N.

A​gem​​=−​Δt​​ΔN​​

A=−(​Δt​​ΔN​​)​raaklijn​​

Oefenen

Maak opgave 30, 31 en 33.

NHUU: maak 27, 32, 33, 34, 36, 38, 40