Radioactiviteit

Onderwerp: Ioniserende straling, radioactiviteit, Kern- & Deeltjesprocessen (vwo), Kernfysica

vwo, kernfysica, examenniveau, 30 min

Opgave

De rotsachtige bodem van hooggelegen skigebieden bevat dikwijls een hoger percentage radioactief materiaal dan de zandgrond in de Drunense duinen, en veroorzaakt daardoor een hogere stralingsbelasting voor de aanwezige mensen.

a) Leg uit of je vanwege de radioactieve stoffen in die rotsachtige bodem moet denken aan stralingsbelasting door α-, β- of γ-straling.

Ook omdat je hoger zit, zal de achtergrondstraling groter zijn. Volgens een publicatie, geraadpleegd tijdens het samenstellen van dit schoolonderzoek, moet je rekenen op een extra dosisequivalent van 0,02 millisievert voor een veertiendaagse skivakantie op grotere hoogte.

b) Leg uit in welk opzicht dit meer informatie geeft dan een extra dosis van 0,02 milligray.

Ten gevolge van de kosmische stralen worden in de atmosfeer neutronen gevormd. Als deze botsen tegen een 14N-kern kan de volgende reactie plaatsvinden:

c) Bereken of voor deze reactie energie nodig is of dat er juist energie vrijkomt. Bereken ook hoeveel energie, uitgedrukt in MeV.

De gevormde koolstofisotoop is radioactief. Levende organismen bevatten per gram koolstof 0,23 Bq koolstof-14. Deze hoeveelheid is tijdens het leven constant, maar neemt daarna af ten gevolge van het verval.

d) Bereken na hoeveel tijd de activiteit nog slechts 0,02 Bq is.
e) Bereken het aantal 14C-atomen dat nodig is om een activiteit van 0,02 Bq te hebben.
f) Teken de activiteit van het 14C van 0,23 Bq tot 0,02 Bq als functie van de tijd op een stuk enkellogaritmisch papier.

Bijpassend artikel:

Stralingspoortjes