paragraaf 8.2 - Radioactief verval

• Natuurkunde
• Middelbare school
• mavo
• Leerjaar 3

H8.2 - RADIOACTIEF VERVAL

Lesdoelen voor vandaag

-Je kunt uitleggen wat er gebeurd als een atoomkern vervalt
-Je kunt uitleggen wat ioniserende straling is

-Je weet wat wordt bedoeld met ''activiteit'' en hoe je dit kunt meten

-Je kunt uit een tabel aflezen wat de halfwaardetijd is van een stof.

Wat heb we de vorige keer gedaan?

Stabiele en instabiele kernen

Stabiele kernen veranderen niet uit zichzelf en daardoor zijn deze stoffen niet radioactief.

Een radioactieve isotoop heeft atoomkernen die instabiel zijn. Ze veranderen spontaan en zenden daarbij een kleine hoeveelheid straling uit: dit noemen we radioactief verval.

Wat voor straling zendt een radioactief atoom uit?

1. Infrarode straling
2. UV-straling
3. Ioniserende straling
4. Licht

Welk soort atoom is radioactief?

1. Een stabiel atoom
2. Een instabiel atoom

Ioniserende straling

-Ioniserende straling is in staat om de verbinding tussen de atomen in een molecuul te verbreken

-Kan kanker en erfelijke afwijkingen veroorzaken (beschadigt DNA)
-Licht en infrarood straling zijn ook voorbeelden van straling maar dan onschadelijk

radioactief verval

Instabiel atoom dat straling uitzendt, vervalt.

Vervallen betekent: de kern van het atoom verandert.

Het wordt dus een nieuw soort atoom.

Voorbeeld:

Als C-14 vervalt, dan raakt het 1 elektron kwijt.

Als reactie daarop verandert in de kern 1 neutron naar een proton.

Er zijn nu 7 protonen en 7 neutronen.

Dit is dus een kernreactie.

Nadat een C-14 atoom is vervallen, wordt het dus...

1. Een C-13 atoom
2. Een N-13 atoom
3. Een N-14 atoom
4. Een C-12 atoom

Geigerteller

Ioniserende straling kun je met een Geiger-teller meten.

Hij geeft klikjes als er straling aanwezig is, hij verklikt dus eigenlijk de straling.

Eenheid: Becquerel (Bq)

N-14 is stabiel, dus die vervalt niet meer.

Hoeveel atomen van een stof in 1 seconde vervallen, noemen we de activiteit  van die stof.

De activiteit van een stuk C-14 is 200 Bq. Hoeveel kernen vervallen er in één minuut?

1. 200
2. 2000
3. 1200
4. 12000

Halveringstijd (halfwaardetijd)

Na de halveringstijd:

- is de helft van de instabiele atoomkernen verdwenen 

(deze zijn vervallen en een ander soort atoom geworden)

- is de hoeveelheid straling ook met de helft verminderd (er blijven steeds minder instabiele kernen over)

Niet alle kernen vervallen even snel.

Hoe meer kernen zijn vervallen, hoe lager de activiteit uiteindelijk wordt.

Elke radioactieve stof heeft z'n eigen halveringstijd: de tijd die het kost om het aantal radioactieve kernen te halveren.

De halveringstijd van C-14 is 5730 jaar.
Na hoeveel tijd is er 25% van de originele hoeveelheid C-14 over?

1. 230 jaar
2. 5730 jaar
3. 11460 jaar
4. 17190 jaar

oefenen

In Tsjernobyl kwam in het jaar 1986 de stof Cesium-137 vrij. Die stof heeft een halfwaardetijd van 30 jaar.

Hoeveel procent van de originele hoeveelheid Cesium-137 is nu dus nog aanwezig in Tsjernobyl?

Vervalkromme

De halveringstijd kan je weergeven in een grafiek.

Omdat de lijn in de grafiek steeds iets minder steil afloopt, noem je het een kromme - we noemen het in dit geval een vervalkromme.

IJzer-59 heeft een halveringstijd van 45 dagen. Hoeveel procent blijft over na 135 dagen?

1. 50%
2. 25%
3. 12,5%
4. 6,25%

Maakt het aantal atomen waarmee je begint uit voor de halveringstijd?

1. Ja
2. Nee

IJzer heeft atoomnummer 26. Hoeveel neutronen zitten er in een kern van ijzer-59?

1. 26
2. 30
3. 33
4. 59

Zuurstof heeft 8 protonen. Hoeveel elektronen heeft zuurstof-18?

1. 0
2. 8
3. 10
4. 16

Halveringstijd

Elke radioactieve isotoop heeft een eigen halveringstijd.

Dit kun je vinden in de Binas onder tabel ''32''

Halveringstijd

Na hoeveel seconden is de activiteit van deze stof gehalveerd? 

t = ?

Halveringstijd

Activiteit is bij 0 sec 16 Bq. De helft van 16 = 8.<div>Aflezen bij 8 Bq geeft dat de halveringstijd 16 seconden is.</div><div><br></div><div>Dus t = 16 seconden</div>

Halveringstijd

Na hoeveel seconden is de activiteit van deze stof gehalveerd? 

t = ?

Halveringstijd

Activiteit is bij 0 sec 16 Bq. De helft van 16 = 8.<div>Aflezen bij 8 Bq geeft dat de halveringstijd 16 seconden is.</div><div><br></div><div>Dus t = 16 seconden</div>

Halveringstijd

Na hoeveel seconden is de activiteit van deze stof gehalveerd? 

t = ?

Halveringstijd

Activiteit is bij 0 sec 16 Bq. De helft van 16 = 8.<div>Aflezen bij 8 Bq geeft dat de halveringstijd 16 seconden is.</div><div><br></div><div>Dus t = 16 seconden</div>

Activiteit

Activiteit = aantal kernen dat per seconde vervalt

Activiteit wordt gemeten in becquerel (Bq)

Activiteit kun je meten met een geigerteller. 

Radioactief verval

<span style="color: rgb(128, 128, 255)">Bij radioactief verval ontstaat een nieuwe atoomkern met een ander aantal neutronen en protonen</span>

Hoe meer kernen per seconde vervallen, hoe meer straling er wordt uitgezonden.

De activiteit van een hoeveelheid materiaal wordt steeds kleiner. 

Ga nu zelf aan de slag

Wat? Maak de volgende opdrachten van 8.2 - 1 t/m 8
Hoe? Je mag zachtjes overleggen maar ik wil je niet kunnen horen
Hoe lang? Tot het einde van de les
Klaar? Maak de ''test jezelf'' van paragraaf 8.2