Uitwerkingen toetsopgaven bij hoofdstuk 6 Opgave 1 a Het aantal neutronen is gelijk aan het massagetal minus het atoomnummer. Het massagetal van de isotoop radon bedraagt 222 en het atoomnummer is 86. Het aantal neutronen is 222 – 86 = 136. b Het uranium heeft massagetal 238 en het radon heeft massagetal 222. Het verschil is 238 – 222 = 16. Bij het uitzenden van één alfadeeltje neemt het massagetal af met 4. Er komen dus vier alfadeeltjes vrij. 228 4 c 232 90Th 88 Ra 2 α 0 Ra 228 89 Ac -1 β d In de tekst staat: “De gemiddelde dosis …. circa 750 microsievert.”. De sievert is echter de eenheid van dosisequivalent. e 85 % van de stralingsdosis wordt veroorzaakt door de isotoop radon (222Rn), de overige 15 % door de isotoop thoron (220Rn). Het gedeelte van het dosisequivalent dat veroorzaakt wordt door thoron is dus: 0,15 750 μSv = 113 μSv. E f Voor het dosisequivalent geldt: H Q abs m Dan is de ontvangen energie: H m 112,5 0, 250 Eabs = = 1,406 μJ Q 20 Voor de ontvangen energie geldt: Eontvangen = E ∙ A ∙ t, waarin: E = 6,4 MeV en t = 365 24 3600 s = 3,1536∙107 s. Hieruit volgt voor de gemiddelde activiteit van het thoron in de longen: Eabs 1,406 10 6 = 0,043 Bq A E t (6,4 10 6 1,602 10 19 ) 3,1536 10 7 228 88 Opgave 2 a Zie tabel 1. soort afscherming geen geregistreerd aantal deeltjes per 10 s 1067 papier 865 8 mm aluminium 482 9 mm lood 275 8 mm aluminium + 9 mm lood 241 Tabel 1 HAVO 5 UITW ERKINGEN TOETSOPGAVEN HOOFDSTUK 6 1 van 2 b Bij een afscherming van 8 mm aluminium bereikt alleen gammastraling de detector. Dit veroorzaakt 482 tikken per 10 s. Uit de tabel volgt dat bij de plaatsing van 9 mm lood extra achter de afscherming van 8 mm aluminium het aantal tikken afneemt van 482 tot 241. Dat is de helft. De halveringsdikte van lood bedraagt dus 9 mm. De dikte van een plaat lood van 27 mm is dus gelijk aan drie halveringsdikten. Als op deze plaat gammastraling valt is de intensiteit van de doorgelaten straling 23 = 8 keer zo klein als de intensiteit van de erop vallende straling. Na het plaatsen van deze plaat lood achter de aluminiumplaat zal het aantal 482 60 tikken in 10 s gelijk zijn aan: 8 c Als alleen de plaat lood van 9 mm tussen het diafragma en de teller geplaatst is, registreert de teller 275 deeltjes per 10 seconden. De plaat van 9 mm lood houdt alle α- en β-straling tegen en halveert de intensiteit van de erop vallende gammastraling. Dan komen er dus 2 275 = 550 ‘gammadeeltjes’ per 10 s uit het diafragma. Er verlaten in totaal 1076 deeltjes per 10 s het diafragma. Het aantal α’s en β’s samen dat per 10 s uit het diafragma komt is dan 1076 – 550 = 526. 526 100 % = 49 % van het geheel. Dat is 1076 Opgave 3 93 Sr a 38 b Voor de massavermindering geldt: E = m∙c2 Per seconde neemt de massa van het radioactieve materiaal in een vat af met: E 24 10 3 2,670 10 13 kg 2 8 2 c (2,9979 10 ) In een jaar is dat: 365 24 3600 2,67⋅10−13 = 8,4⋅10−6 kg HAVO 5 UITW ERKINGEN TOETSOPGAVEN HOOFDSTUK 6 2 van 2