• No results found

Vwo 6 Hoofdstuk 12 Toets A Uitwerkingen

N/A
N/A
Protected

Academic year: 2021

Share "Vwo 6 Hoofdstuk 12 Toets A Uitwerkingen"

Copied!
3
0
0

Bezig met laden.... (Bekijk nu de volledige tekst)

Hele tekst

(1)

Vwo 6 Hoofdstuk 12 Toets A Uitwerkingen

© ThiemeMeulenhoff bv Pagina 1 van 3

Opgave 1

1 In een MRI-scanner wordt met de elektromagneet een sterk magnetisch veld aangelegd. Dat zorgt ervoor dat de waterstofkernen zich evenwijdig aan het magneetveld richten. Dat kan in twee richtingen.

Kernen die tegengesteld gericht zijn aan het magnetisch veld hebben een hoger

energieniveau. Een kern kan van een lager naar een hoger energieniveau gaan door het opnemen van een foton uit zendspoelen.

Even later gaat de kern weer over naar het lagere energieniveau onder uitzending van een foton. Deze uitgezonden fotonen worden door de ontvangstspoelen gedetecteerd.

Met de gradiëntspoelen wordt lokaal het magnetisch veld iets veranderd zodat alleen in dat gebied de waterstofkernen een foton kunnen absorberen en even later weer uitzenden.

Hoe lang het duurt voor een foton wordt uitgezonden, hangt van het type weefsel af. Ook het aantal waterstofkernen is kenmerkend voor een type weefsel.

Door de fotonen in alle richtingen te meten, berekent een computer een beeld van het menselijk lichaam.

1p uitleg dat er een sterk magnetisch veld wordt aangelegd waardoor de

waterstofkernen zich op twee manieren evenwijdig aan het magneetveld kunnen richten 1p uitleg dat een kern van het lage naar het hoge energieniveau kan overgaan door het

opnemen van een foton, en dat het foton even later weer wordt uitgezonden

1p uitleg dat met de gradiëntspoelen het plaatselijke magneetveld wordt veranderd, zodat alleen de waterstofkernen in dat gebied een foton kunnen opnemen en even later weer een foton uitzenden

1p uitleg dat het type weefsel wordt bepaald door het aantal waterstofkernen en door de tijd die het duurt voordat een foton wordt uitgezonden

Opgave 2

2 Het eerste plaatje absorbeert 5% van de inkomende straling. Er komt dus 95% door het eerste plaatje. Het tweede plaatje absorbeert 5% van de overgebleven straling en dat is minder dan 5% van de beginstraling. Dus na vijf plaatjes is minder dan 25% geabsorbeerd.

1p inzicht dat elk plaatje 5% van de inkomende straling absorbeert 1p inzicht dat elk volgend plaatje minder straling absorbeert 1p completeren van de uitleg

3 Er geldt: 0 12

1 2

d

I I  d

= ⋅ 

  met I = 100% − 99% = 1%, I0 = 100% en 1

2 4, 2cm d =

Invullen levert 1 100 1 4,2 2

d

 

= ⋅ 

  . Hieruit volgt d = 27,9 cm.

Afgerond: d = 28 cm

1p gebruik van 0 12

1 2

d

I I  d

=  

 

1p inzicht dat I = 1% en I0 = 100%

1p completeren van de berekening 4 Er geldt: e

at

[ ] [ ] [ ] [ ] n Z

ρ m

= ⋅ met [ρ] = kgm−3, [Z] = 1 en [mat] = kg Invullen levert: [ e] kg m 3 1

kg n =

Hieruit volgt: [ne] = m−3

1p invullen van de juiste eenheden in de formule 1p completeren van de uitleg

5 Er geldt: e

at

n Z ρ m

= ⋅ met ρ = 2,7·103 kgm−3 , Z = 13 en mat = 27 u = 27 × 1,660·10−27 kg.

Invullen levert: e 2,7 103 13 27 27 1,660 10 n

= ⋅ ×

× ⋅

(2)

Vwo 6 Hoofdstuk 12 Toets A Uitwerkingen

© ThiemeMeulenhoff bv Pagina 2 van 3

Hieruit volgt: ne = 7,831·1029 m−3 Er geldt: 1

2

e

ln 2 1 d

σ n

= ⋅ met 1

2 0,042 m

d = en ne = 7,831·1029 m−3 Invullen levert: 0,042 ln 2 1 29

7,831 10 σ

= ⋅

Hieruit volgt: σ = 2,107·10−29 m2 Afgerond: 2,1·10−29 m2

1p invullen van de formule e

at

Z n

ρ m

= ⋅ met ρ = 2,7·103 kgm−3 1p inzicht dat mat = A · u

1p opzoeken van Z en A van aluminium 1p completeren van de berekening

6 Uit tabel 28E van BINAS blijkt dat de halveringsdikte afhangt van de energie van gammafotonen. Er geldt 1

2

e

ln 2 1 d

σ n

= ⋅ . De elektronendichtheid ne hangt niet af van de energie van de fotonen. De trefoppervlakte σ hangt dus wel af van de energie van de fotonen.

1p inzicht dat de halveringsdikte afhangt van de energie van de gammafotonen

1p inzicht dat de elektronendichtheid niet afhangt van de energie van de gammafotonen 1p completeren van de uitleg

Opgave 3

7 2863Ni→6329Cu+01e

1p Cu als vervalproduct (mits verkregen via kloppende atoomnummers) 1p het aantal nucleonen rechts en links kloppend

8 Er geldt:

1 2

A ln 2 N

= t ⋅ met 1 2

7 9

100 jaar = 100 3,15 10 = 3,15 10 s

t = × en A = 5,0·1010 Bq.

Invullen levert: 10

9

5,0 10 ln 2

3,15 10

⋅ = ⋅N

Hieruit volgt: N = 2,272·1020

De massa van één nikkelatoom is 62,9 × 1,66·1027 = 1,044·10-25 kg.

De totale massa is dan m = 2,272·1020 × 1,044·10−25 = 2,371·10−5 kg.

Afgerond: m = 2,4·10−5 kg

1p opzoeken van de halveringstijd en omrekenen naar seconde 1p berekenen van de massa van één nikkelatoom

1p inzicht dat mtotaal = N · mNi 1p completeren van de berekening

9 De stralingsnorm voor ledematen voor beroepsbevolking is 500 Sv (per jaar).

Er geldt: H wR D wR E

= = mmet wR = 1, en m = 22 g = 0,022 kg.

Invullen levert 500 1 0,022

E

= × .

Hieruit volgt E = 11,0 J

Bij één vervalreactie van Ni-63 komt volgens BINAS tabel 25 0,062 MeV aan energie vrij.

Dit komt overeen met 0,062 × 1,602·10−13 = 9,932·10−15 J

Er vervallen 15

15

11,0 1,107 10 9,932 10 = ⋅

kernen Ni-63 voordat de norm is overschreden.

De activiteit is 5,0·1010 Bq. Dus er vervallen 5,0·1010 kernen Ni-63 per seconde.

Dus na

15 4

10

1,107 10

2, 215 10 s 5,0 10

⋅ = ⋅

is de norm overschreden.

(3)

Vwo 6 Hoofdstuk 12 Toets A Uitwerkingen

© ThiemeMeulenhoff bv Pagina 3 van 3

Dit is na

2, 215 104

6,152 uur 3600

=

Afgerond: 6,2 uur

1p gebruik van H wR D wR E

= = m met wR = 1 1p berekenen van de maximale hoeveelheid energie

1p berekenen van de energie die bij het verval van één deeltje vrijkomt 1p completeren van de berekening

Referenties

GERELATEERDE DOCUMENTEN

Als beide signalen door hetzelfde kanaal lopen, beïnvloeden ze elkaar waardoor er storing optreedt. 1p inzicht dat telefoonverkeer twee

1p inzicht dat de maximale rolweerstandskracht recht evenredig is met de normaalkracht 1p inzicht dat de normaalkracht kleiner wordt als Bianca de helling oprijdt. 1p

1p inzicht dat de rolweerstandskracht onafhankelijk is van de snelheid 1p inzicht dat de luchtweerstandskracht toeneemt met toenemende snelheid 1p juiste conclusie met betrekking

1p berekenen hoeveelheid energie nodig voor 370 huizen 1p berekenen volume van asfalt dat hiervoor nodig is 1p berekenen van de lengte van de weg.. 2 De massa volgt uit de

Hoewel ook de aarde zonlicht opvangt, ontstaan op aarde geen stofwolken door het foto. Pagina 1 van 1 bestaat uit twee atomen die trillen ten opzichte

a Omdat het zonnezeil energie krijgt, verliest het foton energie (volgens de wet van behoud van energie). Omdat h en c constanten zijn, betekent een kleinere energie dus een

c De maximale snelheid van een elektron bereken je de formule voor de kinetische energie.. De kinetische energie volgt uit de fotonenergie en

Omdat de afstanden tussen de maxima in verticale en horizontale richting gelijk zijn, zijn de openingen tussen de ionen in beide richtingen even groot.. Driedimensionaal betekent