Dracht van α-deeltjes in lucht - Ioniserende Stralen Practicum

advertisement
Faculteit Bètawetenschappen
Ioniserende Stralen Practicum
Experiment 1
Naam:
Dracht van α-deeltjes in lucht
………………………………………………
Doel
Meten van de dracht in lucht van α-deeltjes uit een bron met radium-226.
Opstelling
De opstelling bestaat uit een bron met radium-226 (226Ra) en een ionisatiekamer. In zo’n ionisatiekamer
wekken de α-deeltjes door ionisatie van de lucht in de kamer een ionisatiestroom op. De afstand tussen
de bron en de ionisatiekamer is instelbaar en af te lezen op een schaalverdeling. De stroomsterkte in de
ionisatiekamer is via een signaalversterker af te lezen op een stroommeter.
voeding 90 V
mA
signaalversterker
ionisatiekamer
d
bron
Lees eerst de inleiding op pg. 3 van het oranje boekje ISP Experimenten over de dracht van α-deeltjes in
lucht. Zie ook het informatieblad op de ISP website: www.fisme.science.uu.nl/isp > leerlingen > achtergrondinformatie > dracht van α-deeltjes in lucht.
Metingen
1 Schuif de houder met de bron tegen de ionisatiekamer aan. Lees de afstand d (in mm) tussen de bron
en de ionisatiekamer af op de schaalverdeling. In deze schaalverdeling is de gemiddelde instraaldiepte van de α-deeltjes in de ionisatiekamer verwerkt. Lees de ionisatiestroomsterkte I (in 10–11 A) af
op de stroommeter en noteer deze in de tabel hieronder.
2 Verschuif de bron 5 mm naar achteren, lees weer de ionisatiestroomsterkte af en noteer deze in de
tabel.
Je merkt dat de ionisatiestroomsterkte – waarschijnlijk tegen je verwachting in – is toegenomen. Dat is
als volgt te verklaren. Het ioniserend vermogen van een α-deeltje hangt af van zijn energie. Bij de
tweede meting zit de bron op een grotere afstand van de ionisatiekamer. Daardoor hebben de α-deeltjes
die de ionisatiekamer binnendringen al een deel van hun energie verloren. Bij deze lagere energie is de
wisselwerking van de α-deeltjes met de stikstof- en zuurstofmoleculen in de ionisatiekamer groter: ze
zorgen daar voor meer ionisaties, en dus voor een grotere ionisatiestroomsterkte. Zie ook het informatieblad bij dit experiment.
3 Verschuif de bron weer 5 mm naar achteren, meet de ionisatiestroomsterkte en noteer deze in de
tabel. Herhaal dit tot de ionisatiestroomsterkte nul is geworden.
d (mm)
25
30
35
40
45
50
55
60
65
70
75
80
I (10–11 A)
Uitwerking
1 Maak een grafiek van je meetresultaten op de achterkant van dit werkblad.
Om de vorm van deze grafiek te verklaren is het belangrijk om eerst de onderstaande vervalreeks van
226
Ra in te vullen. Het 226Ra in de bron vervalt in een groot aantal stappen uiteindelijk tot het stabiele
206
Pb. In de bron zitten dus ook alle tussenliggende vervalproducten. Elk van die vervalproducten vervalt
op zijn beurt onder het uitzenden van een bepaalde soort straling met een bepaalde energiewaarde.
2 Maak de onderstaande vervalreeks van 226Ra af. In deze vervalreeks staat boven de pijl de bij het
verval uitgezonden soort straling (α of β) en onder de pijl de energie die daarbij vrijkomt. Voor de
eerste vervalstap – die van 226Ra – is dit al ingevuld. Bepaal voor de andere isotopen eerst de soort
straling die deze bij verval uitzendt. De bijbehorende energiewaarde is te vinden op de isotopenkaart
in het oranje boekje ISP Experimenten (pg. 30).
226
88 Ra
210
82 Pb
α


222
86 Rn

210
83 Bi
4,8 MeV



218
84 Po

210
84 Po





214
82 Pb

206
82 Pb







214
83 Bi



214
84 Po



(stabiel)
→ ionisatiestroom I (10–11 A)
3 De dracht R van een α-deeltje is de maximale afstand die het deeltje in materie aflegt. De bron zendt
α-deeltjes uit met verschillende energiewaarden, die daardoor elk hun eigen specifieke dracht
hebben. Bepaal uit de grafiek de maximale waarde van de dracht R in lucht van de door de bron uitgezonden α-deeltjes.
Dracht: R = ……… mm
4 Verklaar het verloop van de grafiek, nu je weet welke soorten straling met welke energiewaarden er
vrijkomen in de vervalreeks van 226Ra. Zie ook het informatieblad bij dit experiment.
……………………………………………….
……………………………………………….
……………………………………………….
……………………………………………….
……………………………………………….
……………………………………………….
……………………………………………….
……………………………………………….
……………………………………………….
……………………………………………….
……………………………………………….
……………………………………………….
……………………………………………….
……………………………………………….
……………………………………………….
……………………………………………….
……………………………………………….
→ afstand d (mm)
5 Wat kun je zeggen over het gevaar van α-deeltjes zowel bij inwendige als bij uitwendige
bestraling van het menselijk lichaam? Motiveer je antwoord.
………………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………………
Opmerking
In het Wilsonvat van experiment 9 (in het kabinet of de doka) is de grootte-orde van de dracht van αdeeltjes in lucht rechtstreeks zichtbaar.
ISP – 2013
Download
Random flashcards
mij droom land

4 Cards Lisandro Kurasaki DLuffy

Test

2 Cards oauth2_google_0682e24b-4e3a-44be-9bca-59ad7a2e66a4

kinderdagverblijf Wiekwijs

2 Cards oauth2_google_7b80f232-43ab-4a38-be6e-61287e4cdb0a

Create flashcards