Icon up Overzicht

Koperstapeling (VWO1, 2007-2, opg 1)

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

Examenopgave natuurkunde 1 VWO, 2007 tijdvak 2: opgave 1

Bij het hondenras 'dobermann' ontstaat relatief vaak de ziekte hepatitis als gevolg van opeenhoping (stapeling) van koper in de lever. Met behulp van de radioactieve isotoop koper-64 kan worden onderzocht of bij een bepaalde dobermann koper wordt vastgehouden door de lever. Koper-64 zendt behalve β--straling ook γ-straling uit. De γ-straling staat niet in Binas vermeld. De daar vermelde β+ en K-vangst zijn voor deze opgave niet relevant.

Opgaven

a) Geef de vervalreactie van koper-64.

Een dobermann krijgt bij een onderzoek koper-64 ingespoten. Met een speciaal meetinstrument kan men nagaan of het koper-64 door de lever wordt vastgehouden. Dit meetinstrument bevindt zich buiten het lichaam van de dobermann.

b) Leg uit of voor dit onderzoek de β-straling of de γ-straling bruikbaar is.

In het diagram van figuur 1 staat de activiteit van de hoeveelheid ingespoten koper-64 als functie van de tijd. Veronderstel dat al dit koper zich ophoopt in de lever.

figuur 1

Een nadeel van het onderzoek is de stralingsbelasting die de dobermann oploopt ten gevolge van de uitgezonden β-straling. Voor de ontvangen equivalente dosis (dosisequivalent) H geldt: H = QE / m. Hierin is:

  • Q de (stralings)weegfactor (kwaliteitsfactor) die voor β-straling gelijk is aan 1;
  • E de geabsorbeerde stralingsenergie;
  • m de bestraalde massa.

De bestraalde massa bedraagt 60 g.

Bij het onderzoek wordt een equivalente dosis van 5,0 mSv in de eerste 24 uur aanvaardbaar geacht.

c) Ga met een berekening na of deze waarde wel of niet overschreden wordt. Bepaal daartoe eerst met behulp van figuur 1 hoeveel koperkernen in deze periode vervallen.

Uitwerkingen

Open het antwoord op de vraag van jouw keuze.