Icon up Overzicht

Dodewaards einde

Onderwerp: Kern- & Deeltjesprocessen (vwo), Kernfysica

vwo, kernfysica, examenniveau, 40 min

Opgave

In de NRC van 29 januari 2000 opent de wetenschapsbijlage met die kop. Als inleiding volgt dan onderstaande tekst.

 

De verwijderde reactorstaven worden opgeslagen in afwachting van verdere verwerking. In de staven zit o.a. een interessant percentage 235U.
Het 235U vervalt onder uitzending van een α-deeltje met een kinetische energie van 4,52 MeV. Maar ook de achterblijvende dochterkern krijgt kinetische energie.

a) Bereken de kinetische energie van de dochterkern, gebruik makend van impulsbehoud.

b) Bereken de bindingsenergie per nucleon in 235U.

"Wat nog rest is de ontmanteling, te beginnen over 40 jaar. Tenzij minister Pronk anders beslist."
De ontmanteling heeft vooral betrekking op het reactorvat; zie het stalen vat bij de bouw in de takels. Het reactorvat is zelf radioactief geworden door het voortdurende neutronen- bombardement van de in bedrijf zijnde reactor. Het merendeel van de gevormde radio-isotopen heeft een halfwaardetijd die kleiner is dan 10 jaar.

 

Je krijgt 2 stellingen, die je met natuurkundige argumenten moet verdedigen of weerleggen.

Stelling 1:
• Je kunt beter nu het nuttige 235U uit de splijtstofstaven halen, dan heb je meer dan over 40 jaar.

c) Wat is je mening hierover?

Stelling 2:
• Als de halfwaardetijd van die gevormde radio-isotopen inderdaad kleiner is dan 10 jaar, kun je net zo goed meteen gaan ontmantelen, want dat is niet zo gevaarlijk als wanneer het isotopen waren met een halfwaardetijd van bijv. 80 jaar.

d) Wat is je mening hierover?

Twee personen, A en B, ontvangen beiden een stralingsbelasting van 4,0 mSv.

• A weegt 80 kg, B weegt 60 kg.
• A is aan α-straling blootgesteld en B is aan β-straling blootgesteld.
• De weeg-/kwaliteitsfactor van α-straling is 20, van β-straling is dat 1.
• De kwaliteitsfactor speelt een rol in de formule: H = D × Q.

e) Bereken of leid af wie de meeste stralingsenergie heeft geabsorbeerd.