Fysica: Radioactiviteit: Oefeningen

Fysica: Radioactiviteit: Oefeningen
1) Geef de kernsamenstelling:
2 4 He 2 p + 2 n
16 32 S 16 p + 16 n
20 40 Ca 20 p + 20 n
47 108 Ag 47 p + 61 n
2) Geef de kernreactie of vul ze aan:
Uranium-238 is een alfa-straler
92 238 U → 2 4 He + 90 234 Th thorium
79 197 Au 79 p + 118 n
11 23 Na 11 p + 12 n
92 238 U 92 p + 146 n
92 235 U 92 p + 143 n
11 21 Na → 10 21 Ne + 1 0 e + positron β + -straler
Thulium-170 is een bèta-straler
69 170 Tm → -1 0 e - + 70 170 Yb thulium en ytterbium
27 60 Co → 28 60 Ni + -1 0 e - β - -straler
98 252 Cf → 54 140 Xe + 44 108 Ru + 4 0 1 n californium, xenon en ruthenium
92 235 U + 0 1 n → 92 236 U
26 56 Fe + 0 1 n → 27 57 Co + -1 0 e - β -
Stikstof-14 wordt beschoten met een alfastraal waardoor zuurstof-17 ontstaat
7 14 N + 2 4 He → 8 17 O + 1 1 p
Twee waterstofkernen fuseren tot deuterium
1 1 H + 1 1 H → 1 2 H + 1 0 e + positron β +
Koolftof-14 is een β - -straler
6 14 C → 7 14 N + -1 0 e - β - -straler

3) Antimoon-124 vervalt met een halfwaardetijd van 60 dagen. Bereken de desintegratieconstante
en het percentage overblijvende antimoon-124 na 1, 7, 30 en 365 dagen.
51 124 Sb
T1/2 = 60 d = 5.184.000 s λ = 0,693/T1/2 = 0,012 d -1 = 1,34.10 -7 s -1
N(1d) = N0.2 -t/T1/2 = 100%.2 -1/60 = 97,7%
N(7d) = 100%.2 -7/60 = 92,2%
N(30d) = 100%.2 -30/60 = 70,7%
N(365d) = 100%.2 -365/60 = 1,47%
4) IJzer-56 heeft een massa van 55,935 u. Bereken de bindingsenergie per nucleon.
26 56 Fe
m(Fe) = 55,935 u m(26 p + 30 n) = 56,463 u ⇒ Δm = 0,528 u
ΔE = Δm.c² = 0,528 u x 931,5 MeV/u = 491,832 MeV
ΔE/A = 8,78 MeV (grootste, zie p 199)
5) Een stuk hout bevat nog 28% van de oorspronkelijke hoeveelheid koolstof-14. Hoe oud is
het? (T1/2 = 5800 jr)
6 14 C T1/2 = 5800 jr ⇒ λ = 0,693/T1/2 = 1,195.10 -4 jr -1
N/N0 = e -λ.t ⇒ ln N/N0 = -λ.t
⇒ t = ln N/N0 / -λ = ln 0,28 / -1,195.10-4 jr -1
= 10.652 jr
Controle: na 5.800 jr : 50% na 11.600 jr : 25% ⇒ klopt!
6) Bereken de bindingsenergie die overeenkomt met een massadefect van 1u.
E = m.c² = 1,6604.10 -27 kg . (300.000 m/s)² = 1,492288.10 -10 J / 1,6.10 -19 J/eV = 931,5 MeV