Vraag 16
Het product van de
vervalreactie is Y-90 en bij het verval komt β
--straling vrij. Het atoomnummer van Yttrium is 39 (Binas tabel 25,40A of 99). Uitgeschreven wordt de vervalvergelijking
……… →
9039Y +
0-1β
Door gelijkstellen van het massa- en ladingsgetal links en rechts van de pijl komen we achter het massagetal en atoomnummer van de stof die vervalt. De naam van de stof vinden we vervolgens met het atoomnummer in Binas. De complete vervalvergelijking wordt dan
9038Sr →
9039Y +
0-1β
Vraag 17
De
90Y-isotoop die bij de vervalreactie ontstaat is zelf óók weer radioactief zal verder vervallen. In Binas tabel 25 is te vinden dat dit gaat via β
- gecombineerd met γ-verval waardoor er ook gammastraling vrij zal komen.
Vraag 18
Zie afbeelding hieronder. De deeltjes komen vanuit de bron en bewegen naar boven. Omdat de deeltjes zelf negatief zijn betekent dat de stroomrichting de andere kan op is en naar beneden wijst (blauwe pijl). Op de deeltjes werkt een
lorentzkracht die de deeltjes naar de GM-sensor toe buigt (rode pijl). Met de
linkerhandregel of de FBI-regel volgt dan de richting van het magneetveld dat op de deeltjes werkt (groene veldlijnen). Buiten een magneet lopen veldlijnen altijd van de noordpool naar de zuidpool. De rechterkant van de magneet is dus de noordpool en de linkerkant de zuidpool.
Vraag 19
De deeltjes volgen een (deel van een) cirkelbaan. Dit betekent dat op de deeltjes een
middelpuntzoekende kracht (F
mpz) moet werken. In dit geval is de lorentzkracht de kracht die voor de benodigde F
mpz zorgt. Er geldt dus
F
mpz = F
lorentzDe formule voor F
mpz vinden we in Binas tabel 35-A2 en die voor lorentzkracht op een bewegend geladen deeltje in tabel 35-D3. Invullen geeft
m·v
2/r = B·q·v
m·v
2 = B·q·v·r
m·v = B·q·r
v = B·q·r/m
Vraag 20
β
--straling bestaat uit snel bewegende elektronen. De lading van het elektron (elementair ladingsquantum) en de massa van een elektron vinden we in Binas tabel 7. We vullen in in de formule
B = 0,1 T
q = 1,602·10
-19r = 0,20 m
m = 9,109·10
-31 kg
We vinden dan
v = 3,5174·10
9 ms
-1Dit is meer dan 10 keer de
lichtsnelheid (3,0·10
8 ms
-1) en kan dus niet kloppen. Kennelijk zijn er dus relativistische effecten te verwachten.
Vraag 21
Ook als er geen bron in de buurt is zal een GM-teller altijd straling registreren. Dit is achtergrondstraling afkomstig van kosmische straling, radioactieve isotopen in de materialen om ons heen.
Vraag 22
Dat er tóch meer straling geregistreerd wordt als de bron in de buurt van de GM-teller komt (ondanks de loden afscherming) komt omdat de β
--deeltjes verstrooid kunnen worden door de luchtmoleculen. Een deel van de β
--deeltjes kan hierdoor ook zonder magneet in de detector terechtkomen en geregistreerd worden.