HEY 5.2 Atomen en verval

• Natuurkunde
• Middelbare school
• havo
• Leerjaar 4

5.2 Atomen en verval

Les 1

Leerdoelen

Je leert hoe atoomkernen vervallen.

Je leert waar ioniserende straling vandaan komt.

Atoomnummer en 

massagetal

Atoomnummer

Alle elementen krijgen een atoomnummer

gelijk aan het aantal protonen in de kern.

Waterstof (H), één proton, atoomnummer 1.

Helium (He), twee protonen, atoomnummer 2.

Lithium (Li), drie protonen, atoomnummer 3.

... enz.

Hoe schrijf je dat op?

Atoomnummer = aantal protonen

Massagetal = protonen + neutronen

Symbool

De naam isotoop komt van het griekse isos (gelijk) en topos (plaats).
Een isotoop is een variatie van hetzelfde atoom (maar met een andere massa) dus bevindt zich op dezelfde plaats in het periodieke systeem.

Verschillende isotopen

Sommige isotopen zijn stabiel.

Sommige isotopen zijn instabiel.

Radioactief verval

Radioactiviteit 

Moederkern

Dochterkern

Straling

Radioactief

(NIET)

Radioactief

Radioactief verval α 

Er wordt een helium kern uit de moederkern geschoten. 

De moederkern verlies: 

4 massa (2 protonen).

Radioactief verval ß 

Een neutron valt uit elkaarin een electron en een Proton. 

De moederkern verlies: 

1 neutron en wint een proton. 

De elektron wordt weggeschoten.

notatie Alfa straling

Bij alfa-straling splitst een atoom in een heliumkern en een ander atoom.

Een heliumkern heeft 2 protonen en 2 neutronen, de notatie daarvan is:

vervalvergelijking Alfa straling

92 protonen

146 neutronen

Uranium

Thorium

90 protonen

144 neutronen

Helium-kern

2 protonen

2 neutronen

!Het aantal protonen en neutronen zijn gelijk aan beide zijden!

92 protonen                            =                           90 protonen           +             2 protonen

146 neutronen                         =                         144 neutronen         +           2 neutronen

Oefenvraag Alfa-vervalvergelijking

Bismut (     Bi) vervalt, hierbij onstaat alfastraling. Schrijf de vervalvergelijking op.

213

83

Uitwerking

Bismut               vervalt, hierbij onstaat alfastraling. Schrijf de vervalvergelijking op.

Je weet al een deel van de vervalvergelijking, je weet dat het alfaverval dat onstaat         is. Hierom weet je het volgende:

Nu kan je de getallen van elkaar aftrekken (213-4) en (83-2) en kan je een stap verder

Dan kan je opzoeken (periodiek systeem) dat er bij atoomnummer 81, thallium hoort.

​83​213​​Bi⟶​?​?​​?+​2​4​​He

​83​213​​Bi⟶​81​209​​?+​2​4​​He

​83​213​​Bi⟶​81​209​​Tl+​2​4​​He

bèta straling

notatie bèta-straling

Bij bèta-straling splitst 1 van de neutronen in een kern zich in een proton en een elektron. De notatie van dit afgesplitste elektron is:

vervalvergelijking bèta straling

42 protonen

57 neutronen

Molybdeen

Techneticum

43 protonen

56 neutronen

Elektron

1 neutron verandert in een proton en in een elektron

​42​99​​Mo⟶

​43​99​​Tc+​−1​0​​e

Oefenvraag Bèta-vervalvergelijking

Er is bèta-verval, hierbij onstaat stikstof (   N ). Uit welk atoom is dit onstaan?

14

7

Uitwerking

Bismut               vervalt, hierbij onstaat alfastraling. Schrijf de vervalvergelijking op.

Je weet al een deel van de vervalvergelijking, je weet dat het alfaverval dat onstaat         is. Hierom weet je het volgende:

Nu kan je de getallen bij elkaar optellen (14+0) en (7+-1) en kan je een stap verder

Dan kan je opzoeken (periodiek systeem) dat er bij atoomnummer 6, koolstof (C)hoort.

​?​?​​?⟶​7​14​​N+​−1​0​​e

Uitwerking

Er is bèta-verval, hierbij onstaat stikstof       . Uit welke kern is dit onstaan?

​6​14​​?⟶​7​14​​N+​−1​0​​e

​6​14​​C⟶​7​14​​N+​−1​0​​e

Ofwel, het atoom waaruit het onstaan is koolstof (         )

​6​14​​C

Gamma-straling

Gamma-straling is geen deeltjes-straling. Dit betekent de atoomkern niet verandert/opspiltst. Er is hierom is het een beetje onzinnig om een vervalvergelijking op te stellen. Die zou er dan zo uitzien (het atoom blijft hetzelfde)

​28​60​​Ni−>​28​60​​Ni+γ

Aan de slag!

5.2 Atomen en verval

Maken opdr. 11 t/m 17

5.2 Atomen en verval

Les 2

Leerdoelen

Je leert hoe atoomkernen vervallen.

Je leert waar ioniserende straling vandaan komt.

Welke straling kan de meeste schade aanrichten?

1. alfa straling
2. beta- straling
3. beta+ straling
4. gamma straling

Bij welke vorm van radioactief verval daalt het massagetal?

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

Welke straling heeft de meeste energie?

1. Alfa
2. Bèta
3. Gamma

Bij welke vorm van radioactief verval stijgt het atoomnummer?

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

Alfa straling bestaat uit....

1. Helium kernen
2. Fotonen
3. Elektronen
4. Neutronen

Van welke straling is het doordringend vermogen het kleinst?

1. Alfa straling
2. Beta straling
3. Gamma straling
4. Röntgenstraling

Het doordringend vermogen verschilt per soort straling.

In welke regel staat de straling in de goede volgorde van een groot naar een klein doordringend vermogen?

1. bèta-gamma-alfa
2. alfa-bèta-gamma
3. gamma-bèta-alfa
4. gamma-alfa-bèta

Wat is alfa straling

1. Elektron
2. Helium deeltje
3. EM straling
4. Heliumkern

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

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

Radium-224 verandert in radon-220. Welk soort verval is dit?

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

Welke straling heeft het grootst ioniserend vermogen.

1. Alfa
2. Beta
3. Gamma
4. Delta

Welk soort straling wordt uitgezonden als radium-224 door radioactief verval verandert in radon-220?

1. alfaverval
2. bètaverval
3. gammaverval

Instabiele atomen

Alfa-verval

bèta-verval

gamma verval

vervalvergelijkingen

voor een vervalvergelijking geldt massabehoud en ladingbehoud: 

de som van massagetallen en atoomnummers links en rechts van de pijl zijn gelijk

Aan de slag!

5.2 Atomen en verval

Maken opdr. 18 t/m 24