Opgave 1 Uitwerking (3pt):
1Röntgenstraling komt uit de elektronenschillen van een atoom en ‘maken wij zelf’. De γ-straling komt uit de kern van een atoom. Dat was het verschil. De overeenkomst is dat beide zogenaamde elektromagnetische golven zijn. Net als gewoon licht overigens. Zo is de voortplantingssnelheid van beide in lucht 3 ⋅ 108 m/s.
Opgave 2 Uitwerking (4pt):
1A(t) = A(0) × (½)t/τ ⇒ 0,91 = 1,0 × (½)t / 5730⇒ t = 780 jaar.
Je mag in de breuk t/τ als tijdseenheid gebruiken wat je wil. Als je in teller en noemer maar dezelfde gebruikt, zodat de eenheid bij delen eruit valt.
Opgave 3 Uitwerking (4pt):
1Van de gemeten straling moet je 20 aftrekken om de straling van het preparaat te weten. Dat levert in de grafiek een rechte lijn op, die in 25 s afneemt van 80 tot 40 Bq. Dus τ = 25 s.
Opgave 4 Uitwerking (21pt):
1A De kern van U-235 bevat 92 protonen en 235 - 92 = 143 neutronen
Van U-238 bevat de kern 3 neutronen meer dus 146 neutronen naast de 92 protonen. B 92 235 90 231 U → 24α + Th
C De lokale schade wordt aangericht door de α-stralen. Zij hebben een groot ioniserend vermogen en korte dracht.
De γ-stralen hebben een klein ioniserend vermogen en schieten dus van de locatie weg en richten daar geen of weinig, in vergelijking met de α--stralen, schade aan.
D Bij dosis gaat het om de per kg geabsorbeerde energie van de stralen.
Bij dosisequivalent eveneens, maar wordt tevens de schade in rekening gebracht die de straling aanricht. Om die schade is het te doen en dus moet je kijken naar het
dosisequivalent.
E Je hoeft niet te weten, welke straling leukemie veroorzaakt. Wel moet je tot het volgende kunnen komen:
235U is een zuivere α-straler. Deze is alleen schadelijk bij contact, zoals inademen. Dit doet zich voor bij verbranden via de
rook en bij stofwolken. Bovendien is de halfwaardetijd in vergelijking met 238U klein.
Eenzelfde hoeveelheid 235U is bij inademen gevaarlijker dan 238U. 238U is ook α-straler. Deze straling gaat overal doorheen en daar
moet je dus voor oppassen. Vanwege de grote
halfwaardetijd is de activiteit gering en hoef je dus voor de
α-stralen niet bang te zijn. De activiteit is verwaarloosbaar t.o.v. de achtergrondstraling.
F We vergelijken de hoeveelheden nu, t = 5 ⋅ 109 jaar, met toen, t = 0.
Nu 0,72 eenheden 235U, was toen:
Voor 238U geldt
In den beginne dus 102+214 = 316 eenheden uranium tegen 100 nu. Het percentage 235U was: .
G 12 mBq = 12 ⋅ 10−3 vervalsreacties per seconde = 12 ⋅ 10−3 × 365 × 24 × 3600 = 3,78 × 105 reacties per jaar. Iedere reactie levert 6,7 ⋅ 10−13J aan 2,7 ⋅ 10−10 kg.
Vanwege de weegfactor 20 van α-straling is H = 20 × D = 1,9 × 104 Sv per jaar.
Dat is een zeer groot getal. Opgave 5: Uitwerking (10 pt)
6 maximumscore 4 punten
Uitkomst: A = 2,3·105 (Bq)
1p Het practicum vindt 17,5 jaar na de productiedatum van het preparaat plaats.
2p De activiteit is dan gelijk aan:
( )
1 17,530 2(17,5) (0) 9,2 0,667 6,14μCi
d 0 , 4 2 1 604 383 ⋅ =
1p Dat is gelijk aan: 6,14∙10-6×3,7∙1010=2,3∙105 Bq
7 maximumscore 4 punten
Uitkomst: d = 6,1 mm
Uit: 1p
1p met I(x) = 407 - 24 = 383, I(0) = 628 - 24 = 604 en x = 4,0 mm volgt
2p en dit geeft: d = 6,1 mm.
8 maximumscore 2 punten
1p De eerste zin is juist, want als de straling door lood van 4,0 mm kan dringen, zal het zeker ook door de rugzak dringen. 1p De tweede zin is onjuist, want door het bestralen van voedsel komt er geen radioactieve stof aan de boterhammen.
( )1 2
( ) (0) dx
