Inloggen

Om het hoekje
vwo 2022, 1e tijdvak, opgave 4




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 (Fmpz) moet werken. In dit geval is de lorentzkracht de kracht die voor de benodigde Fmpz zorgt. Er geldt dus

Fmpz = Florentz

De formule voor Fmpz vinden we in Binas tabel 35-A2 en die voor lorentzkracht op een bewegend geladen deeltje in tabel 35-D3. Invullen geeft

m·v2/r = B·q·v

m·v2 = 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 = 1,602·10-19
r = 0,20 m
m = 9,109·10-31 kg

We vinden dan

v = 3,5174·109 ms-1

Dit is meer dan 10 keer de lichtsnelheid (3,0·108 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.






omhethoekje-1



Vraag over "Om het hoekje"?


    Hou mijn naam verborgen

Eerder gestelde vragen | Om het hoekje

Op zondag 14 apr 2024 om 15:28 is de volgende vraag gesteld
Hoi, Ik snap vraag 18 niet. Ik kon niet uithalen hoe de beta deeltjes bewegen en wat de stroomrichting is want er is niets over gezegd. Er staat wel waar de beta deeltjes zijn en was de links en recht kant maar verder staat er geen andere. Dus hoe moest ik alles wat u heeft uitgelegd en wat zij zeiden eruit halen en uit leggen? Ik snap er niks van.

Erik van Munster reageerde op zondag 14 apr 2024 om 16:22
De opgave gaat over een radioactieve bron die betastraling uitzendt (elektronen). Deze straling gaat vanuit de bron alle kanten op maar deze opgave gaat alleen over de straling die vanuit de bron recht omhoog gaat.

De betadeeltjes zijn negatief geladen en bij bewegende negatief geladen deeltjes geldt altijd dat de stroomrichting tegengesteld is aan de snelheid van het deeltjes. Vandaar het dat het blauwe pijltje dat de stroomrichting aangeeft naar de bron toewijst ipv ervan af.

Het afbuigen van de richting komt door het magneetveld. Zie de videoles over lorentzkracht. Daarin wordt ook uitgeleged hoe het zit met de snelheid en stroomrichting van negatieve deeltjes.


Op woensdag 7 feb 2024 om 19:59 is de volgende vraag gesteld
Bij vraag 22 gaat het over moleculen en lucht etc. Ik moest denken aan het magnetisch veld van de aarde wat hierop misschien invloed heeft is dit fout?

Erik van Munster reageerde op woensdag 7 feb 2024 om 20:48
In deze opgave gaat het om het magneetveld van de grote magneet die in de opstelling staat. Niet het magneetveld van de aarde. Dat is namelijk veel te zwak.


Op vrijdag 12 mei 2023 om 18:43 is de volgende vraag gesteld
Bij vraag 18 zegt u:” 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. de veldlijnen lopen toch altijd van noord naar zuid? Ook binnen een magneet? Of wat bedoelt u daarmee?

Erik van Munster reageerde op vrijdag 12 mei 2023 om 18:57
De magnetische veldlijnen (groen in de afbeelding) lopen inderdaad van N naar Z. Maar de veldlijnen lopen door in het metaal van de magneet zelf. Staat niet getekend maar ze lopen onderdoor van de Z terug naar de N. Magnetische veldlijnen zijn altijd gesloten en hebben nooit een begin en eind.

Voor de richting geldt:
Buiten de magneet is de richting van N naar Z

Binnen de magneet is de richting van Z naar N.


Op maandag 8 mei 2023 om 12:48 is de volgende vraag gesteld
Hallo, mag je bij vraag 16 ipv een beta- deeltje ook e- opschrijven?

Erik van Munster reageerde op maandag 8 mei 2023 om 16:24
Ja: je mag het β of e noemen maar wél met kloppend ladings- en massagetal. In dit geval dus 0 (massa) en -1 (lading).