Instructie 5 - 3VWO

• Natuurkunde
• Middelbare school
• vwo
• Leerjaar 3

Natuurkunde - Week 5 - terugblik week 3

Ik heb inmiddels "inleveropdracht 3" nagekeken je kunt bekijken wat je goed en fout gedaan hebt. Dit doe je door opnieuw op de "inleveropdracht 3" te klikken.

Er waren een aantal vragen die veel van jullie niet helemaal goed maakten, hierom wil ik deze bespreken. Bekijk daarvoor de volgende dia's. Je ziet hier eerste de vraag, hierna de uitleg.

Nikkel-63 veranderd door radioactief verval in koper-63. Welk soort verval is dit?

1. alfa-straling
2. bètastraling
3. gamma-straling

Uitwerking

Je weet dat wanneer nikkel-63 vervalt in koper-63 weten we dat de atoommassa gelijk blijft (63u) en het aantal protonen veranderd (bekijk de atoomnummers, van 28 naar 29)

 

Om dit op te lossen moet je naar alle drie de vormen van straling kijken.

Bij alfa-straling gaan er 2 protonen en 2 neutronen weg (heliumkern)

Dit kan het niet zijn omdat de atomen dezelfde massa houden, er zijn dus geen 2 protonen en neutronen weggegaan.

Bij gammastraling veranderd er niets aan het atoom

Dit kan het ook niet zijn want er is wel iets veranderd

Bij bèta-straling veranderd een neutron in een proton.

Dit is wat er gebeurd, de atoommassa blijft gelijk omdat een proton en een neutron evenveel massa hebben, het atoomnummer wordt 1 hoger omdat er een proton bij komt.

Dus: Bètastraling

Een onbekende radio-actieve kern vervalt onder uitzending van alfastraling tot At-215. Laat met behulp van een vervalvergelijking zien wat de oorspronkelijke kern was.

Maak het op een blaadje en maak er een foto van, je kan het naar jezelf mailen en op de computer uploaden of je kan de LessonUp-app downloaden

Uitwerking

Je weet al een deel van de vervalvergelijking, je weet dat het alfaverval dat onstaat         is.  Ook weet je dat het atoomnummer van astaat (At) 85 is.

Hierom weet je het volgende:

Nu kan je de getallen bij elkaar optellen (214+4) en (85+2) en kan je een stap verder

Dan kan je opzoeken (periodiek systeem) dat bij atoomnummer 87,  Francium hoort.

​?​?​​?⟶​85​215​​At+​2​4​​He

​2​4​​He

Een onbekende radio-actieve kern vervalt onder uitzending van alfastraling tot At-215. Laat met behulp van een vervalvergelijking zien wat de oorspronkelijke kern was.

​87​218​​?⟶​85​215​​At+​2​4​​He

​87​218​​Fr⟶​85​215​​At+​2​4​​He

Jood-131 zendt bèta-straling uit.
Geef de vervalvergelijking van Jood-131.

Maak het op een blaadje en maak er een foto van, je kan het naar jezelf mailen en op de computer uploaden of je kan de LessonUp-app downloaden

Uitwerking

Jood-131 zendt bèta-straling uit. Geef de vervalvergelijking van Jood-131. 

Je weet al een deel van de vervalvergelijking, je weet dat het bètaverval dat onstaat         is.  Ook weet je dat het atoomnummer van jood 53 is.

Hierom weet je het volgende:

Nu kan je de getallen van elkaar aftrekken (131-0) en (53--1=54) en kan je een stap verder

Dan kan je opzoeken (periodiek systeem) dat er bij atoomnummer 54, Xenon hoort.

​53​131​​I⟶​?​?​​?+​−1​0​​e

​−1​0​​e

​53​131​​I⟶​54​131​​?+​−1​0​​e

​53​131​​I⟶​54​131​​Xe+​−1​0​​e

Natuurkunde - Week 5 - §7.4

Leerdoelen:

1. Je kent de grootheid activiteit, het aantal atoomkernen dat per seconde vervalt, eenheid: Becquerel (Bq)
2. Je kent de grootheid halveringstijd, de tijd dat de activteit en het aantal atoomkernen halveert.
3. Je kan een vervalkromme aflezen

Bekijk de instructie

Activiteit

Activiteit is het aantal kernen van een radioactieve bron dat per seconde vervalt.

	naam	symbool
Grootheid	Activiteit	A
eenheid	Becquerel	Bq

Zoals bij de laatste vraag: 

Jodium vervalt in Xenon en een elektron

Activiteit is het aantal kernen van een radioactieve bron dat per seconde vervalt.

We hebben een hoopje met 30 jodiumkernen,

na 1 seconde zijn 3 van die jodiumkernen vervallen

De activiteit van deze bron is dus 3 Becquerel, A = 3 Bq

Halveringstijd/Halfwaardetijd

Dit is de tijd waarin de helft van de radioactieve kernen vervalt. 

Dit is ook de tijd waarin de activiteit halveert.

Halveringstijd/Halfwaardetijd

Bijvoorbeeld: Radon-222 vervalt in Polonium-218 en een alfa-deeltje, de halveringstijd is 3,8 dagen.

Dus, iedere 3,8 dag vervalt de helft van de Radon-222.

​86​222​​Rn⟶​84​218​​Po+​2​4​​He

Vervalkromme: in de vervalkromme kun je de halveringstijd aflezen. Je ziet hier dat na 1 halveringstijd 50% van de kernen over is, na 2 halveringstijden 25%, ect..

In een vervalkromme kun je de halveringstijd aflezen.

Probeer het eens af te lezen

Vervalkromme

In een vervalkromme kun je de halveringstijd aflezen.

Je ziet in het begin de activiteit:

Je ziet dat na 5700 jaar de activiteit 

gehalveert is. (                                )

De halveringstijd van deze stof is dus:

5700 jaar

A=10⋅10​5​​Bq

A=5⋅10​5​​Bq

Bekijk de 2 filmpjes

in het 2e filmpje wordt een toepassing uitgelegd, je kunt namelijk aan de hand van de halveringstijd van koolstof bepalen hoe oud iets is.

Hierna volgen nog 2 voorbeeldvragen

Voorbeeldvraag 1

Een bron met een activtieit van 12 MBq heeft een halfwaardetijd van 15 dagen. Wat is de activiteit na 45 dagen?

*probeer de vraag eerst zelf op te lossen* 

Uitwerking Voorbeeldvraag 1

Een bron met een activtieit van 12 MBq (12 megabecquerel) heeft een halfwaardetijd van 15 dagen. Wat is de activiteit na 45 dagen?

Je weet dat iedere 15 dagen de activiteit halveert, dus:

Na 0 dagen --> A = 12 MBq

Na 15 dagen --> A = 6 MBq

Na 30 dagen --> A = 3 MBq

Na 45 dagen -- > A = 1,5 MBq

Dus, het juist antwoord is A = 1,5 MBq 

Voorbeeldvraag 2

Bismut-207 heeft een halveringstijd van 31,55 jaar. Na hoeveel jaar is er nog minder dan 2% van een radioactieve bron over?

*probeer de vraag eerst zelf op te lossen* 

Uitwekring Voorbeeldvraag 2

Bismut-207 heeft een halveringstijd van 31,55 jaar. Na hoeveel jaar is er nog minder dan 2% van een radioactieve bron over?

Je weet het volgende --------------->

Dit betekent dat na 6 halveringstijden

minder dan 2% over is.

6 halveringstijden = 6 x 31,55 jaar = 189,3 jaar

Dus: antwoord : 189,3 jaar

na 0 halveringstijden --> 100%

na 1  halveringstijden --> 50%

na 2 halveringstijden --> 25%

na 3 halveringstijden --> 12,5%

na 4 halveringstijden --> 6,25%

na 5 halveringstijden --> 3,125%

na 6 halveringstijden --> 1,5625%

Aan de slag!

• Lees §7.4 nog eens door
• Bekijk de "toetsinzage" van inleveropdracht 3, bekijk wat er goed en fout ging.
• Ga aan de slag met het huiswerk, dit is opdracht 43 44 45 46 49 uit het boek (blz. 307)
• Ga aan de slag met het werken aan de inleveropdracht, maak deze opdracht serieus, ik bekijk de resultaten