Samenvatting natuurkunde NOVA 3 H/V, H7 Radioactiviteit

Natuurkunde H7 Radioactiviteit
Paragraaf 1 Soorten straling
Elektromagnetische golven
 Straling kan bestaan uit deeltjes/elektromagnetische golven
 Elektromagnetische golven = watergolven, verschillen:
o Elektromagnetische golven bewegen in alle richtingen, watergolven in een richting
o Elektromagnetische golven planten zich ook voort door vacuüm, maar hebben geen
stof als water/lucht nodig
o Elektromagnetische golven hebben altijd dezelfde lichtsnelheid (c): 3,0 x 108 m/s
 Frequentie is het aantal keren dat de bron per seconde op en neer beweegt
 Golflengte is de afstand tussen twee golftoppen/golfdalen. Griekse letter labda, λ

Golflengte en frequentie
 Elke golfbeweging heeft een frequentie f, een golflengte λ en een golfsnelheid
 Elektromagnetische golven:
c
o λ=
f
o c in m/s, f in Hz, λ in m – 1 nm = 10-9 m

Het elektromagnetisch spectrum
 Elektromagnetische stralingen zijn bijvoorbeeld: radiogolven, infrarode straling, ultraviolette
straling, röntgenstraling, gammastraling
 Welke kleur de straling uit het spectrum hangt af van de golflengte. Wij kunnen alleen
zichtbaar lucht zien. De rest kunnen we met speciale instrumenten zien

Transmissie, reflectie en absorptie
 Als elektromagnetische straling op een voorwerp valt, kunnen er drie dingen gebeuren:
o Transmissie: de straling wordt doorgelaten
o Reflectie: de straling wordt weerkaatst
o Absorptie: de straling wordt opgenomen
 De drie processen kunnen ook samen optreden. Een deel wordt gereflecteerd, een deel
wordt geabsorbeerd en een deel doorgelaten


Paragraaf 2 Ioniserende straling
De bouw van een atoom
 Positieve kern met een wolk van negatieve elektronen er omheen
 Kern bestaat uit protonen en neutronen
o neutronen: ongeladen
o protonen: positieve lading
 Kernkracht houd de kern (protonen en neutronen) bij elkaar
 Evenveel protonen als elektronen, dus neutraal

Effecten van straling
 Bij absorptie wordt energie opgenomen en omgezet in warmte
 Als een atoom een elektron verliest, wordt het een positief ion
 Ioniserende stralingen kunnen atomen ioniseren
o Ioniserend vermogen bepaald de mate waarin de straling schadelijk is

, Radioactieve stoffen
 Radioactieve stoffen zijn stoffen die uit zichzelf ioniserende straling uitzenden
o natuurlijk radioactief zijn stoffen die in de bodem, water, lucht of in muren zitten
o kunstmatig radioactief zijn stoffen die zelf zijn gemaakt
 Een dosimeter registreert hoeveel straling de drager bij het werken ontvangt

Instabiele en stabiele kernen
 Radioactieve stoffen hebben een instabiele kern
o Een instabiele kern kan plotseling veranderen
o Een instabiele kern zendt ioniserende straling uit
 De meeste atoomkernen hebben een stabiele kern
o Een stabiele kern verandert niet
 De stabiliteit van de kern hangt af van het aantal protonen en neutronen
 Koolstof heeft drie natuurlijke isotopen ( 12 C, 13C, 14C), waarvan 2 stabiel en 1 instabiel

Drie soorten verval
 Als een instabiele kern van een atoomsoort straling uitzendt, verandert ook het atoom van
de ene in de andere atoomsoort = (radioactief) verval
 Drie belangrijke vormen van radioactief verval:
o Alfaverval
 Een alfadeeltje vliegt uit de kern
 Een alfadeeltje bestaat uit 2 neutronen en 2 protonen
 Massagetal daalt met vier en atoomnummer met twee
 Som van atoomnummers en massagetallen is links en rechts van de pijl gelijk
238 234 4
 Voorbeeld: U→ Th+ H
92 90 2
o Bètaverval
 Verandert een neutron in de atoomkern spontaan in een proton en een
elektron. Elektron vliegt daarna meteen uit de kern
 Het bètadeeltje
 Massagetal verandert niet, atoomnummer stijgt met 1
14 14 0
 Voorbeeld: C → N+ e
6 7 −1
o Gammaverval
 De kern verliest overtollige energie na het verval door het uitzenden van
gammastraling
 Er komen geen deeltjes vrij en het massagetal en atoomnummer veranderen
niet.