Natuurlijke radioactiviteit
Met natuurlijke radioactiviteit wordt bedoeld: radioactiviteit die niet kunstmatig is opgewekt.
Kernen die labiel zijn “vervallen” zodat ze veranderen in een kern van een ander element.
1. Bètastraling
Betastraling bestaat uit snel bewegende elektronen. Deze elektronen komen uit de atoomkern. Hoe kan dat? Er zitten toch geen elektronen in de kern?
Een voorbeeld
Thorium (Th) met atoommassa 231 kan veranderen in Protactinium (Pa)
Dit proces wordt β-verval (beta decay) genoemd.
In de kern gebeurt het volgende: een neutron splitst zich in een proton en een elektron.
n p+e
Het proton blijft in de kern. Het elektron vliegt weg met hoge snelheid.
Dit wordt bètastraling genoemd.
Voor het schema betekent betaverval een lijntje naar rechts onder. Het aantal neutronen is met één gedaald, het aantal protonen met één gestegen.
2. Alfastraling.
Alfa straling bestaat uit snel bewegende heliumkernen. Een heliumkern bestaat uit twee protonen en twee neutronen. Als dit groepje deeltjes een atoomkern uitvliegt spreken we van α-straling.
In het vervalschema (z.o.z.) komt dit overeen met een lange streep naar linksonder.
Het aantal protonen en het aantal neutronen daalt met twee.
Voorbeeld:
K-vangst.
Een volgende kernreactie heet K-vangst. In het engels wordt dit electron-capture genoemd.
Een atoomkern kan labiel zijn omdat het aantal protonen relatief hoog is.
Een elektron kan dan uit de K-schil in de kern vallen. Samen met een proton wordt dan een extra neutron gevormd:
p + e n
Zoals je ziet daalt hierbij het aantal protonen en stijgt het aantal neutronen met één.
Ook verdwijnt er een elektron maar die zal het betreffende atoom wel weer ergens vandaan halen.
Voorbeeld:
Applet
Onderstaande applet laat verschillende isotopen zien. De labiele isotopen vervallen tot andere elementen.
http://www.colorado.edu/physics/2000/applets/iso.html
3. Gammastraling
Gammastraling (γ) is elektromagnetische straling. Het bestaat dus niet uit “deeltjes” zoals α - en β-straling.
De golflengte is zeer klein, de frequentie en dus ook de energie per foton zijn zeer hoog.
Bij kernreacties zorgt de gammastraling ervoor dat wetten van massa- en energiebehoud kloppen.
Vragen over kernreacties:
1. Wat wordt er bedoeld met Electron Capture?
Geef een voorbeeld.
2. Wat wordt er bedoeld met Betha decay?
Geef een voorbeeld.
3. Kernreacties kloppend maken
14 C 14 N +……..
22 Mg + 22 Na
210 Po …..+ α
238 U 234 Th + ……
4. Wat heeft α-straling met Helium te maken?
