Radioactiviteit Overzicht

• Natuurkunde
• Middelbare school
• havo, vwo
• Leerjaar 4

Belangrijk

Deze les is nog in ontwikkeling. Vind je fouten of onvolkomenheden, geef dit dan door via de laatste pagina!

Voor dit hoofdstuk is het van belang dat je altijd je (juiste) BINAS boek bij je hebt!!

Hoeveel opgaven / oefeningen heb je al gemaakt (BUITEN DE LES) over het hoofdstuk ioniserende straling?

1. Geen enkele
2. 1 tot 10
3. 10 tot 30
4. Meer dan 30

Geef hieronder aan welke vragen je tot nu toe hebt over het hoofdstuk 'Ioniserende straling'.

Lesmateriaal

Tijdens de les:
 Lessonup (korte theorie en oefenvragen)

Thuis / zelf werken / oefenen: 

 http://www.wetenschapsschool.nl (hoofdstuk Radioactiviteit)

http://www.natuurkundeuitgelegd.nl
http://www.youtube.com (Ralph Meulenbroeks)

Examenprogramma

Ioniserende straling

• Radioactiviteit, radio-actieve bron. Bron - Straling - Ontvanger
• Opbouw atoom. Kern, protonen, neutronen en elektronenwolk. (tabel 26A)
• Drie soorten straling: Alfa, Beta en Gamma.
• Eigenschappen van α, β en γ-straling (lading, massa) (tabel 7B en 25A)
• Stralingseigenschappen (ioniserend / doordringend vermogen) 
• Vervalreacties (tabel 25A)
• Halveringstijd en voorkomen in de natuur (tabel 25A en 35E3)
• Activiteit (in Bq) (tabel 35E3)
• Halveringsdikte (tabel 28F en 35E3)
• Stalingsdosis en stralingsbescherming (tabel 27D1, D2, D3 en 35E3)
• Medische diagnostiek (tabel 29)
  

Radioactiviteit

Onder radio-activiteit verstaan we het proces waarin een stof (de bron) onstabiel is en via een toevalsproces 'spontaan' overgaat in een andere vorm, onder uitzending van één of meer stralingsdeeltjes. Deze uitgezonden straling zelf is NIET radio-actief, maar kan WEL schade aanrichten bij de ontvanger door de energie die het met zich meedraagt. 

Wanneer je een radio-actieve bron op of in je lichaam hebt, ben je besmet.

Wanneer je wordt getroffen door de straling van een bron, het dat bestraald.

Opbouw van een atoom

Een atoom bestaat uit een compacte, zware kern met daaromheen een elektronen'wolk'. In de kern bevinden zich neutronen en protonen.

Lading: Neutronen zijn ongeladen, protonen zijn postief geladen en elektronen zijn negatief geladen. Het ladingsgetal van het proton is +1 en van het elektron -1. De echte lading is (+ of -) 1,602.. 10^-19 Coulomb. Deze waarde is het elementair ladingsquantum en vind je terug in tabel 7A.

Massa: Elektronen hebben een relatief kleine massa (t.o.v. de neutronen en protonen). Het massagetal van protonen en neutronen is 1. Het massagetal van een elektron is 0. De exacte massa's vind je in tabel 7B.

Ionen: Wanneer een atoom evenveel protonen als elektronen heeft, is het neutraal. Is er een verschil dan is het + of - geladen. Het atoom is dan in een ion veranderd.

Fig 1 : Atoommodel

De figuur is niet op schaal. 

In werkelijkheid is de afstand tussen de kern en de elektronen vele malen groter; een atoom bestaat vooral uit 'leegte'.

Bron: wikipedia

Leren / snappen!!

Drie soorten straling: Alfa, Beta en Gamma.

Drie veel voorkomende stralingsdeeltjes zijn α, β en γ-straling.
α - straling zijn helium-kernen (2 protonen, 2 neutronen)

β - straling zijn elektronen

γ-straling is energie, hoog energetisch (onzichtbaar) 'licht'

Bovenstaande straling ontstaat uit een onstabiele kern, zodra deze vervalt.

Naast deze straling heb je ook nog neutronen, protonen en positronen.
Op de volgende sheet een overzicht.

Vervalreacties:

-Informatie uit tabel 25.

-Per reactie één pijl

-Verder alleen maar '+'-en

-De getallen staan VOOR de symbolen.

-Boven staat de massa

-Onder staat de lading (= bij een kern het aantal protonen)

Uit je hoofd leren:

Voorbeelden: 

Bron: wetenschappsschool.nl

Examenopgaven:

VWO-2017-I

HAVO-2017-I

Deelvragen

• Zoek gegevens van de radioactieve stof Rubidium-86 op.
  
• Stel de vervalvergelijking van Rubidium op.
  
• Gebruik de halveringstijd en bereken de 'actuele' concentratie of hoeveelheid actief Rubidium
  
• Bereken hiermee het aantal kernen Rubidium
  
• Bereken  hiermee de activiteit van de bron tijdens het onderzoek 
  
• Waarom is de activiteit (ong.) constant tijdens de behandeling?
  
• Bereken het aantal uitgestraalde deeltjes.
  
• Bereken de totale uitgestraalde energie.
  
• Bereken de door de tumor ontvangen dosis.
  

Bronnen

Figuur 1: Aristotle door Tim van Waardenburg onder CC BY-NC-SA 4.0 licentie.

Hieronder kun je je opmerkingen en vragen kwijt over deze les. Vind je fouten of heb je een geniale aanvulling: dan verdien je natuurlijk bonuspunten!