Inloggen

Samarium-153
HAVO 2015, 1e tijdvak, opgave 2


Download hierboven de originele pdf van het examen waar deze opgave in staat en de bijbehorende uitwerkbijlage. "Samarium-153" is de 2e opgave in dit examen. Als je de opgave gemaakt hebt kun je jezelf nakijken met het correctievoorschrift.

Uitleg bij "Samarium-153"

Probeer altijd eerst zelf de opgave te maken en gebruik de uitleg alleen als je er zelf niet uitkomt. Als je ook na deze uitleg nog vragen hebt dan kun je deze helemaal onderaan deze pagina stellen.

Vraag 6

De reactievergelijking van de reactie waarbij samarium 153 wordt gevormd door het beschieten van samarium-152 heeft de vorm

15262Sm + ? → 15362Sm

Uit de ladings- en massagetallen blijkt dat het deeltje waar het samarium-152 mee wordt beschoten een massagetal van 1 moet hebben en een ladingsgetal van 0. Alleen een neutron voldoet hieraan en de vergelijking wordt dus

15262Sm + 10n → 15362Sm

Vraag 7

In de opgave staat dat samarium-153 vervalt onder β--verval waarbij ook γ-straling vrijkomt. De vervalvergelijking wordt dus

15362Sm → 15363Eu + 0-1β + 00γ

Vraag 8

De dracht en dus ook het doordringend vermogen van β-straling is niet zo heel erg groot. De meeste β-straling zal in het lichaam van de hond geabsorbeerd worden en dus nooit gedetecteerd kunnen worden. γ-straling heeft een veel groter doordringend vermogen en zal wél buiten het lichaam gedetecteerd kunnen worden. Uitspraak D is dus waar.

Vraag 9

In de grafiek in figuur 3 is af te lezen dat de activiteit afneemt van 3000 MBq op 3 juni 9:00 tot 1500 MBq op 5 juni 9:00. De aciviteit is dus gehalveerd in 2,0 dagen en dit betekent dat de halveringstijd 2,0 dagen (48 uur) is.

Vraag 10

In de opgave staat dat er 37 MBq per kg lichaamsgewicht moet worden ingespoten. Bij een massa van 30 kg betekent dit een activiteit van 1110 MBq. In figuur 3 kun je aflezen dat het flesje met een inhoud van 15 mL op 4 juni 9:00 een activiteit van 2100 MBq heeft. Voor een activiteit van 1110 MBq is dus minder dan 15 mL nodig namelijk

15 mL · (1110 MBq / 2100 MBq) = 7,9286 mL

Afgerond is dit 7,9 mL.

Vraag 11

Voor de ontvangen stralingsdosis geldt (zie BINAS tabel 35-E) D = E/m. Bij een dosis van 86,5 Gy en een massa van 10 g vind je voor de energie

E = 86,5 · 0,010 = 0,865 J

Per deeltje is de energie 233 keV. Als je deze energie van elektronvolt omrekent naar joule wordt dit 3,7327·10-14 J (zie BINAS tabel 5: 1eV = 1,602·10-19 J). Uit de totaal geabsorbeerde energie en de energie per deeltje kun je vervolgens berekenen hoeveel deeltjes er zijn geabsorbeerd

0,865 / 3,7327·10-14 = 2,317·1013 deeltjes

Afgerond is dit 2,3·1013.

Vraag 12

In één halveringstijd halveert de activiteit. In 10 halveringstijden wordt de activiteit dus 10 keer gehalveerd. De activiteit is dus nog maar ½10 = 0,00097656 keer de beginactiviteit. Dit is afgerond 0,098 %.

Vraag over "Samarium-153"?


    Hou mijn naam verborgen

Eerder gestelde vragen | Samarium-153

Op zondag 21 mei 2017 om 12:37 is de volgende vraag gesteld
Waarom moet je bij vraag 11 0,865 J delen door 233*10^3*1,602*10^-19, ik heb voor de vraag eerst de gegevens genoteerd en gekeken welke formule ik kon gebruiken en ik gebruikte D=E/m en ik begrijp wel dat 1 elektrondeeltje 1,602*10^-19 is en dat je dat moet vermenigvuldigen met 233*10^3 want dan heb je het aantal Joule, ik denk dat als je die getallen deelt Joule wegvalt maar ik weet het niet zeker.

Erik van Munster reageerde op zondag 21 mei 2017 om 14:13
0,865 J is de totale energie die geabsorbeerd wordt. Maar ze vragen hier hoeveel deeltjes er geabsorbeerd worden. Dit kun je uitrekenen door de totale energie te delen door de energie per deeltje.

De energie van een beta-deeltje staat gegeven in de eenheid eV. Dit kun je omrekenen naar J door te delen door 233*10^3 te vermenigvulden met 1,602*10^-19 (zie BINAS tabel 5). Je komt dan op een energie per deeltje van 3,7327*10^-14 Joule per beta-deeltje.

Het aantal beta deeltjes is dan:

E totaal / E per deeltje = 0,865 / 3,7327*10^-14 = 2,3174*10^13 deeltjes.

In het correctievoorschrift doen ze het in één keer waardoor je niet meer ziet waarom ze het precies zo doen maar zo zit het dus.