Vraag 20
Op de uitwerkbijlage staat
235...U +
10n →
144... +
90...... + ...
10n
Allereerst zoeken we de atoomnummers van uranium (U) en barium op (Ba). In BINAS tabel 40A of 99 vinden we als atoomnummers respectievelijk 92 en 56. Het totale
ladingsgetal links van de pijl wordt dan 92. Om rechts ook op 92 uit te komen moet het atoomnummer van de onbekende stof 92 - 56 = 36 zijn. In BINAS tabel 99 vinden we dat dit de stof krypton (Kr) is.
Ook het totale
massagetal moet links en rechts hetzelfde zijn. Links vinden we 235 + 1 = 236, rechts moet het bij elkaar dus ook 236 zijn. Dit betekent dat er 236 - 144 - 90 = 2 neutronen bij de reactie moeten vrijkomen. De reactievergelijking wordt dus
23592U +
10n →
14456Ba +
9036Kr + 2·
10n
Vraag 21
Het aantal protonen in een atoomkern is altijd gelijk aan het atoomnummer. Zowel uranium-235 als uranium-238 bevatten dus allebei 92 protonen. Het aantal elektronen is in een neutraal atoom altijd hetzelfde als het aantal protonen en is dus ook voor beide uraniumisotopen 92. Het verschil is tussen beide uraniumatomen zit hem in het massagetal. Het massagetal is gelijk aan het totaal aantal kerndeeltjes (protonen en neutronen). Dit betekent dat uranium-238 148 neutronen bevat (238-92) en uranium-235 143 neutronen. Het verschil tussen beide uraniumisotopen is dus het aantal neutronen in de kern.
Antwoord B is dus het juiste.
Vraag 22
U-239 en Pu-239 hebben beide hetzelfde massagetal (239). Dit betekent dat de bij het
verval uitgezonden deeltjes geen massagetal hebben. Van de verschillende
vervalsoorten voldoet alleen β
--verval hieraan (en eventueel β
+ en K-vangst) hieraan. U-239 is dus een β-straler.
Vraag 23
In de grafiek in figuur 2 is af te lezen dat de hoeveelheid kernen 50% van de beginhoeveelheid op t = 33 s. Dit zou betekenen dat de hoeveelheid op t = 66 s nog een keer gehalveerd zou moeten zijn tot 25 %. Als je de hoeveelheid kernen bij t = 66 s afleest vind je echter N = 30 %. Het mengsel kernafval heeft dus geen constante
halveringstijd en de bewering is dus
onjuist.
Vraag 24
Het volume van het plutonium kun je berekenen aan de hand van de
dichtheid (ρ). In de opgave vind je dat ρ
plutonium = 19,8·10
3 kg m
-3. Met de formule ρ = m/V (zie BINAS tabel 35-C1) vind je voor het volume (V)
V = m/ρ = 100·10
3 / 19,8·10
3 = 5,0505 m
3Dit is inderdaad veel kleiner dan een typisch schoollokaal (7 m · 7 m · 3 m = 147 m
3).