Vraag 19
In BINAS tabel 25 kunnen we de
halveringstijd van de drie
isotopen opzoeken
C-14: t
½ = 5730 jaar
O-15: t
½ = 122 seconden
H-3: t
½ = 12,3 jaar
De halveringstijd van C-14 is veel te lang. In de jaren die verstreken zijn sinds de productie zal er nog nauwelijks C-14 zijn vervallen. De halveringstijd van O-15 is veel te kort. Vrijwel alle O-15 is al in korte tijd vervallen en er zal nu nog nauwelijk O-15 aanwezig zijn. Alleen de halveringstijd van H-3 geeft een goed meetbare afname.
Vraag 20
In BINAS tabel 25 vinden we dat de energie van de β-straling die vrijkomt bij het verval van H-3 gelijk is 0,018 MeV. Uit de grafiek in figuur 1 kunnen we aflezen dat ρR bij deze energie gelijk is aan 4·10
-4 (let op logaritmische schaal!). Voor de minimale dichtheid van glas vinden we in BINAS tabel 2,5·10
3 kg·m
-3. Omgerekend naar g·cm
-2 is dit 2,5 g·cm
-2. Hieruit volgt
ρ·R = 4·10
-4R = 4·10-4 / 2,5 = 1,6·10
-4 cm
Dit is gelijk aan 0,0016 mm. Het wijnglas is met een dikte van 3,5 mm véél dikker dan dit. Er zal dus geen β-straling door het glas heen komen.
Vraag 21
In BINAS tabel 25 vinden we dat Cs-137 (atoomnummer 55) vervalt volgens β
--verval met γ. De vervalvergelijking wordt dus
13755Cs →
13756Ba +
0-1e +
00γ
Vraag 22
In het energiediagram in figuur 2 is af te lezen dat de
fotonenergie van het γ-foton gelijk is aan
1,17 MeV - 0,51 MeV = 0,66 MeV
Omgerekend naar Joule is dit
E
f = 0,66·10
6 · 1,60218·10
-19 = 1,0574·10
-13 J
Voor de golflengte van het γ-foton gebruiken we vervolgens E
f = h·c / λ. Omgeschreven wordt dit
λ = h·c / E
fWe vullen in
h = 6,62607·10
-34 Js (BINAS tabel 7)
c = 2,9979·10
8 ms
-1 (BINAS tabel 7)
E
f = 1,0574·10
-13 J
en vinden dan een golflengte van 1,8786·10
-12 m. Afgerond op twee cijfers is dit 1,9·10
-12 m.
Vraag 23
In de grafiek in figuur 3 is af te lezen dat de
activiteit van een fles wijn uit 1960 in 2000 gelijk was aan 390 mBq·L
-1. Sinds 2000 is de activiteit verder afgenomen. Hiervoor geldt
A = A
0 · ½
t/t½Halverwege 2018 zijn er 18,5 jaar verstreken en in BINAS tabel 25 vinden we dat de halveringstijd van Cs-137 30 jaar is. Invullen geeft dan
A = 390 · ½
18,5/30 = 254,35 mBq·L
-1Dit is de activiteit per liter. In een wijnfles zit 0,75 L wijn. De activiteit van de wijnfles is dus
0,75 · 247,83 = 190,76 mBq
Afgerond is dit 1,9·10
2 mBq.
Vraag 24
Als je in figuur 3 probeert af te lezen welk jaar hoort bij een omgerekende activiteit van 50 mBqL
-1 zie je dat dit niet één jaartal oplevert. Zowel in 1952, 1976 als 1987 bedroeg de omgerekende activiteit 50 mBq L
-1. Het is dus niet mogelijk om één jaartal te koppelen aan een omgerekende activiteit van 50 mBq L
-1.