Natuurkunde Hoofdstuk 6 havo 5

Proefwerkweek 2 / SEW 2 Natuurkunde
Natuurkunde hoofdstuk 6 havo 5
6.1 + 6.2
Radioactiviteit is het verschijnsel dat instabiele atoomkeren vervallen, veranderen

Het aantal protonen bepaalt de atoomsoort
Indien de kern NIET stabiel is KAN er straling uit de kern komen
1)
2)
3)
Ioniserende – straling
3 soorten
α – straling :
Snelheid: +/- 10% van de licht
β – straling
Snelheid: 30 – 90% van de lichtsnelheid
ƴ – straling
Snelheid : de lichtsnelheid 29972458 m/s
2 protonen
2 neutronen
elektronen
geen deeltjes straling
Ioniseren
8 protonen dus ook 8 elektronen een
elektron schiet weg met hoge
snelheid
Daardoor kan er alfa straling plaats
vinden
Dan blijft er een ion over
Atoomnummer : aantal protonen in de kern
Massagetal: aantal protonen + neutronen in de kern
Proton:
Neutron:
Elektron:
1)
2.1)
2.2)
3)
1
1P
1
0N
0
-1E
α – straling :
Snelheid: +/- 10% van de licht
β- – straling
Snelheid: 30 – 90% van de lichtsnelheid
β+ – straling
Snelheid: 30 – 90% van de lichtsnelheid
ƴ – straling
Snelheid : de lichtsnelheid 29972458 m/s
Proton =
1
=
1P
neutron
1
0n
+
+
2 protonen ----->
2 neutronen ----->
elektronen
----->
4
2He
positronen
0
1e
----->
0
-1e
geen deeltjes straling ----> ƴ
positron
0
1e
Vb. Vervalreactie van Pu – 240
240
94PU
--->
4
2He
+
236
92U
Een isotoop is een atoom met hetzelfde atoomnummer (dus gelijk aantal protonen) maar met een
verschillend massagetal (dus verschillend aantal neutronen)
6.3
We kennen 3 soorten natuurlijk verval
1)
2.1)
2.2)
3)
4
α – straling :
2 protonen ----->
2He
Snelheid: +/- 10% van de licht
2 neutronen ----->
β- – straling
elektronen
-----> 0-1e
Snelheid: 30 – 90% van de lichtsnelheid
β+ – straling
positronen
-----> 01e
Snelheid: 30 – 90% van de lichtsnelheid
ƴ – straling
geen deeltjes straling ----> ƴ + HEEL VEEL ENERGIE
Snelheid : de lichtsnelheid 29972458 m/s
Bij radiactief verval verander de atoomkern en krijg je een nieuwe stof
De tijd waarin dehelft van een stof is vervallen noemen we de halveringstijd (=t½)
De activiteit: dit is het aantal kernen dat per seconde vervalt
A = ………….. Bq
A = 500 Bq
Op dit tijdstip vervallen er dus 500 kernen per seconde
De activiteit door middel van een taak lijn in een (N,T) hierbij is n het aantal keren en T de tijd
6.4 stralingsdosis en dosisequivalent
-
Stalingsdosis is de hoeveelheid stralingsenergie die per kilogram stof wordt geabsorbeerd
D=E/M
D = stralingsdosis Joules / Kilogram of Gy
E = Energie in Joules
M = Massa in kilogram
5 j/kg = 5 Gy
Dosisequivalent: dit zegt iets over de schadelijkheid van de opgelopen straling
H=q*D
H = q * (e/m)
H = dosisequivalent sV
Q = weegfactor
α = 20
β=1
Ƴ=1
D = stralingsdosis
6.5 zelf door moeten lezen
6.6 zelf door moeten lezen
6.7
Bij radioactief verval ontstaan spontaan α of β deeltjes. De kern verandert hierbij (we kunnen het
niet tegen houden)
Bij kernsplijting botst een langzaam neutron tegen een grote kern
Gevolg± er ontstaan 2 nieuwe kernen, neutronen en heel veel energie
VB.
235
92U
99
134
1
+ 10N
--->
42Mo +
50Sn + 3 0N
Dan tel je de massa voor de pijl op en na de pijl.
Kernmassa = atoommassa – elektronen * rustmassa elektronen
Kernmassa U :
235,04393 – 92 * 0,00054858 = 234,9934606
Kernmassa Mo
98,90772 – 42 * 0,00054858 = 98,88467964
Kernmassa SN
133,92785 – 50 * 0,00054858 = 133,900421
Kernmassa Neutron
1,008665
Massa `voor´
234,9934606
1,008665
------------------ +
236,0021256
Massa ´na´
98,88467964
133,900421
3,025995
------------------ +
235,8110896
Einstein
∆E = ∆M * C2
∆E = ontstaande energie in Joules
∆M = verschil in massa (voor en na)
C2 = lichtsnelheid 299792458 m/s
∆E = ∆M * C2
∆M = 0,1910356 * (1,66054 * 10-27)
∆M = 3,17222853 * 10-28
∆E = (3,17222853 * 10-28) * 2997924582
∆E = 2,85 * 10-11 Joules