Terug naar overzicht

Activiteit van een radioactieve bron berekenen

Alex stelde deze vraag op 18 maart 2015 om 19:57.

 Hoi,

gegeven is de volgende opdracht: Een geigerteller staat op 5,6 cm afstand van een bron die alleen alfa-straling uitzendt. Van alle uitezonden deeltjes valt een deel op het venster van de buis (A=1,2 cm2). Van deze alfa-deeltjes telt de buis slechts 5,2%. In 10s meet je met de geigerteller 61 deeltjes.
Zonder de bron tel je 5 deeltjes per 30 s.

a) bereken het aantal alfa-deeltjes dat vanuit de bron in 10s op het venster is gevallen:
-->die wist ik: gegeven is dat zonder bron je 5 deeltjes per 30 s telt, dat is ~2 deeltjes per 10 sec. (achtergrondstraling)
daarnaast vangt bron 61 deeltjes in totaal op (incl. achtergrondstraling), dus 59 zijn afkomstig van de radioactieve bron.
De geregistreerde deeltjes zijn 5,2% van totale aantal dat op venster is gevallen en geregistreerd is dus die 59 deeltjes zijn 5.2% van wat uit radioactieve bron is gekomen --> uit radioactieve bron zijn dus ~1134 deeltjes gekomen

b)Bereken de activiteit van de bron
-Hier kwam ik niet op uit. Na lang te hebben geprobeerd ben ik maar eens in het antwoordenboekje gaan kijken en daar maken ze gebruik van een boloppervlak en dat boloppervlak vergelijken ze met het oppervlak van de venster dat 1,2 cm2 is. Als boloppervlak(boloppervlak=4πr2) nemen ze: A= 4 * (5,6)2 = 394 cm2. Vervolgens zeggen ze dat de teller dus 1,2/394 = 0,0030457% opneemt --> In 10s zendt de bron uit 1141/0,0030457 = 3,7*105 deeltjes --> A(activiteit)=3,7*105 / 10 = 3,7*104 Bq.

Ik snap vraag b echt niet.. Ik weet echt niet waarom ze gebruik maken van een ''boloppervlak'' en waarom ze dan als straal van dat boloppervlak 5,6 cm = afstand van bron tot geigerteller(venster) nemen en dat dan vergelijken met het oppervlak van de venster.

Kunt u me hierbij verder helpen?

Groetjes,

Alex.

Reacties

Theo de Klerk op 18 maart 2015 om 21:27
Om het even tot vraag b te beperken: een bron is meestal vrij klein en kan als puntvormig worden gezien. Het straalt in alle richtingen. Je kunt om de bron heen dus een bolvormige oppervlak denken waar al die straling in alle richtingen gelijkmatig doorheen gaat.
Dus als er elke seconde A deeltjes uit de bron stralen, dan zullen die gelijkmatig verspreid door de bol heendringen. Naarmate de afstand groter wordt (=de straal van de bol) wordt het oppervlak van de bol ook groter. Dezelfde straling wordt over een steeds groter oppervlak uitgesmeerd.

Een GM teller op 5,6 cm afstand van de bron raakt dus een bol rondom de bron. Die bol heeft een straal van 5,6 cm. Het oppervlak van die bol is dan
4π(0,056)2 m2 = 3,9 . 10-2 m2 groot. Daarvan neemt de GM teller maar een klein deel van in: 1,2 cm2 = 1,2 . 10-4 m2  van het totaal van het boloppervlak van 3,9 . 10-2 m2.  Dus  1,2.10-4/(3,9.10-2)-de deel ofwel 0,32 . 10-2 -ste deel ervan ofwel 0,32 % (niet 0,0032% zoals je vraag suggereert).
Dat gedeelte van het totaal aantal uitgezonden deeltjes per seconde zal dus in de GM terecht komen...


Alex op 19 maart 2015 om 11:01
Hoi, dan nog even een vraagje dat hier misschien niet thuishoort maar het heeft wel met radioactiviteit te maken :) Levende organismen per gram koolstof een C-14 activiteit hebben van 0,23 Bq; Het oudste in Nederland gevonden wagenwiel heeft per gram koolstof een C-14 activiteit van 0,14 Bq: hoe weet ik hieruit hoeveel procent van de oorspronkelijke hoeveelheid C-14 in dit wiel is vervallen? In het antwoordenboekje staat dat er dan nog 0,14/0,23 * 100 = 61% over is, dus 39% is vervallen.. Maar waarom nemen ze die activiteit van 0,23 Bq in levende organismen als 100%? Die activiteit in levende organismen wordt toch ook steeds minder omdat die C-14 in levende organismen toch ook vervalt waardoor activiteit ook steeds minder wordt en je dus niet kunt zeggen wat oorspronkelijke activiteit is? Misschien dat ik het verkeerd bekijk

Groetjes,

Alex.
Theo de Klerk op 19 maart 2015 om 13:11
Volgens mij is dit ook een vraag uit een methode (wagenwiel klinkt bekend).
C-14 datering baseert zich op het feit dat levende wezens eten en inademen en daarmee de verhouding C-12 / C-14 constant houden en elke gram C dan 0,23 Bq straling geeft door de aanwezige C-14. Die activiteit blijft constant zolang het onderwerp blijft eten en ademhalen. Die activiteit mag je dus ook op 100% stellen.
Na de dood stopt dit verversingsproces en wordt de hoeveelheid C-14 steeds minder door verval zonder dat nieuw C-14 wordt ingenomen.
Als na een tijd dus niet meer 0,23 Bq wordt gemeten maar 0,14 Bq dan zijn een aantal C-14 atomen vervallen. Er zijn er blijkbaar 0,14/0,23 -ste deel aan atomen over (61%). Of (1 - 0,14/0,23)-ste deel is vervallen (29%)
Uit de activiteitsformule  A(t) = A(0) . (0,5)t kun je t (=tijd/halfwaardetijd) bepalen en daarmee de ouderdom omdat de halfwaardetijd voor C-14 vastligt.

Plaats een reactie

+ Bijlage

Bevestig dat je geen robot bent door de volgende vraag te beantwoorden.

Clara heeft eenentwintig appels. Ze eet er eentje op. Hoeveel appels heeft Clara nu over?

Antwoord: (vul een getal in)

Kijk ook eens op:
ScienceSpace ScienceSpace.nl Exact wat je zoekt ExactWatJeZoekt.nl

Cookie-instellingen

Deze website maakt gebruik van functionele en analytische cookies, die noodzakelijk zijn om deze site zo goed mogelijk te laten functioneren. Hieronder kan je aangeven welke andere soorten cookies je wilt accepteren.