[NA] (Ioniserende) straling

[Chris-Verhoeckx]

Hallo!

Ik zit in m'n examenperiode (5 havo voor de kenners) en ik sta nu een 5.5 voor Natuurkunde ( ) dus ik moet ook nog knokken voor m'n CE-Natuurkunde wil ik met een voldoende eindigen.

Nu zal ik de komende tijd hier regelmatig wat dingen van Natuurkunde neerpleuren aangezien m'n leraar niet echt kan uitleggen.

Goed, ik ben nu bezig met straling; Ik snap de volgende opgaven niet:

1: Stel de vervalvergelijking op van Po-210

Welnu, de gemiddelde leerling kan dit al in z'n examenjaar maar ik ben hier echt een leek in. Als ik Binas-25 erop nasla zie ik dat hier alfa-verval plaats zal vinden.

Alleen hoe moet ik vanaf hier verder? Ik heb als antwoord dat er Pb206 ontstaat met eronder 82 dus. Want er staat ergens in 't boek dat bij alfa verval dus altijd naast het nieuwe deeltje Helium ontstaat.

Is dit goed?

2: Deze vind ik echt pittig (of ik denk niet logisch na )
- Een Ra-226 atoom vervalt, hoe groot is de snelheid die het alfa-deeltje krijgt?

Ik zie ergens dat je de formule 0,5 × m × v² moet toepassen. De massa van een alfa-deeltje moet ik toch in Binas 7 opzoeken? Wat moet ik voor massa invullen....en wat dan? Ik snap er niets van!

3: Bereken de snelheid in lucht van een proton met een kinetische energie van 56 eV

Deze snap ik al helemaal niet! Ik weet niet eens hoe ik deze opgave moet benaderen
Moet ik naar de voortplantingssnelheden kijken ofzo? Of weer de formule van 0,5 x m x v² toepassen? Wat moet ik dan voor de massa invullen? Of gewoon die eV in joule omrekenen, dan heb ik E_k maar de massa van een alfa deeltje ,wat is dat? En hoe moet ik uit de gegeven waarde de v² afleiden?! Pfff, wat een dom vak ook hè.

Hulp dringend nodig!

Een alfa-deeltje is gewoon een Helium-atoom, maar dan zonder de elektronen. Dus twee protonen en twee neutronen. Om van een energie naar een snelheid te gaan gebruik je inderdaad gewoon E = 1/2 mv², mits v << c. Dit zou genoeg moeten zijn om die opgaven op te lossen.

[mathfreak]

De vervalreactie ziet er uit als ₈₄²¹⁰Po→₈₂²⁰⁶Pb+₂⁴He.
Er geldt: 1 eV = 1,6∙10^-19 J en 1 MeV = 10⁶ eV. Maak verder gebruik van het gegeven dat een alfadeeltje een massa heeft van 4 u en dat een proton een massa heeft van 1 u, waarbij 1 u = 1,66∙10^-27 kg.

[Chris-Verhoeckx]

Dank jullie voor je antwoorden!

Ik heb het na veel geworstel berekend. Ik moest de energie eerst omrekenen in J, dit vervolgens delen door 1/2 x m. Hiervan de wortel nemen en dan had ik de snelheid.

Maar goed, nu ben ik verder in 't hoofdstuk en zijn ook een aantal dingen mij niet duidelijk!

Zoals deze vraag:

Door het ongeluk in Tsjernobyl hebben veel mensen destijds I-131 ingeademd. Een volwassene ademt op een dag 25m³ lucht in. Hierin zit zoveel I-131 dat dit leidt tot een dosisequivalent van 4.7×10^-6 Sv.

A: Hoeveel stralingsenergie wordt er door de schildklier (m = 23 gr) geabsorbeerd.

Ik heb dit alleen kunnen opschrijven.

D (stralingsdosis in Gray = J/kg) = E_str/m

Dus ik weet nu niet hoe ik E in joule moet berekenen Ik weet niet eens hoe ik 't moet aanpakken

Volgende vraag:

In een ziekenhuis wordt met Co-60 gewerkt.

Geef de vervalvergelijking.

Hier loop ik vast Er ontstaat een element met 60/28, als ik kijk naar 28 (Binas 25) wordt dat Nikkel. Maar Nikkel heeft niet als atoommassa 60. Maar wel atoomnr. 28. Hoe moet ik dit aanpakken?


Bij voorbaat dank

[silentbob]

kan ook een minder voorkomend isotoop van nikkel zijn toch?

[mathfreak]

Als H de stralingsdosis is, Q de weegfactor (hier 1), E[sub]str[sub] de stralingsenergie en m de massa in kg, dan geldt: . Omdat H, Q en m bekend zijn is hieruit E[sub]str[sub] te berekenen.
Je kunt bij de vervalreactie van Co-60 gewoon uitgaan van het ontstaan van Ni-60, ook al staat deze isotoop niet in tabel 25 vermeld.

[tanh]

Als je in binas tabel 25 bij Co-60 kijkt zie je bij verval B- staan, dus beta min straling. Ook is er gamma verval, maar gamma-straling bestaat uit fotonen zonder lading of massa. Aangezien er Ni-60 ontstaat is het logischer om voor B- verval te kiezen:

Co-60 -> Ni-60 + e- , dit klopt ook want de massa voor en na de pijl blijft gelijk (namelijk allebei 60). Ook zijn de atoomnummers gelijk. (27 -> 28 + - 1 van het elektron).

[Chris-Verhoeckx]

Dank jullie voor de antwoorden, alleen is het mij nog niet helemaal duidelijk Er wordt namelijk gevraagd naar hoeveel kernen er verantwoordelijk zijn geweest voor dit?
Begrijp ik 't goed, dus Sv = hetzelfde als J en als Gray. Dus bv. 0,042 Sv = 0,042 J en 0,042 Gray. Want ik zie nergens dat je moet omrekenen. Bijv. in de formule D = E_str/m krijg je 't in Gray ( = joule/kg). En bij H = Q × D is H in Sv.

De volgende reactie:

4₂2He + 14₇N 17₈O + 1/1P

Deze reactie ontstaat doordat een stilstaande stikstofkern een a-deeltje met een energie van 5.3 MeV invangt. De massawinst bij deze reactie bedraagt 2.0×10^-30 kg.

A: Met hoeveel MeV komt de massawinst bij deze reactie overeen?

- Ik moet hiervoor in tabel 7 kijken bij binas maar als ik 't dan in m'n rekenmachine intik krijg ik hele rare antwoorden

B: Bereken de gezamenlijke energie van het proton en de zuurstofkern
- Deze snap ik al helemaal niet


Ik zit nog met een aantal vragen:

[mathfreak]

Kijk even naar de formule voor de stralingsdosis, dan zie je dat 1 Gy = 1 J/kg. Het aantal Sv is in dit geval gelijk aan het aantal Gy omdat je een weegfactor Q = 1 hebt. Je weet hoeveel J per kg geabsorbeerd wordt, en je weet dat bij verval van een I-131-kern een β-deeltje ontstaat met een energie van 0,60 MeV = 6∙1,6∙10^-14 J = 9,6∙10^-14 J, dus door de stralingsenergie door 9,6∙10^-14 J te delen vind je het aantal ontstane β-deeltjes, dus je weet dan ook om hoeveel I-131-kernen het gaat.
Dan de andere opgave: in tabel 7 van Binas zie je dat 1 u overeenkomt met 931,49 MeV, en dat 1 u = 1,66∙10^-27 kg, dus reken eerst de massawinst in kg om naar u en bereken dan het aantal MeV wat dit oplevert. Je weet dat het α-deeltje een energie heeft van 5,3 MeV, dus daaruit kun je de gezamenlijke energie van het proton en de zuurstofkern berekenen.

[Chris-Verhoeckx]

Sorry, ik snap het echt niet Dat stukje van die stikstofkern en de massawinst, ben helemaal de draad kwijt Hoe reken ik van kg naar (M)eV?

[mathfreak]

Er geldt: 1 u = 931,49 MeV, en 1 u = 1,66∙10^-27 kg, dus 1,66∙10^-27 kg = 931,49 MeV. Hiermee kun je de massawinst van 2∙10^-30 kg naar MeV omrekenen.