Eduqaleeromgeving
4 havoLeeromgeving Natuurkunde · 4 havo H5 Straling
0%
Leeromgeving›Natuurkunde›4 havo›H5 Straling›5.2b
Hoofdstuk 5 · Les 4 van 9

Radioactief verval

Een instabiele kern verandert vanzelf in een andere kern. Dat heet radioactief verval. Wanneer één bepaalde kern vervalt, kun je niet voorspellen; voor heel veel kernen samen wel.

20 min

Na deze les kun je

  • alfa-, bèta- en gammaverval beschrijven
  • een vervalvergelijking opstellen met Binas 25A

Dit weet je al

A, Z, N en de notatie van een kern (les 5.2a).

Moeder en dochter

De kern vóór het verval heet de moederkern, de kern erna de dochterkern. Boven Z=83Z = 83 zijn er geen stabiele kernen.

Notatie van de deeltjes:

deeltje notatie
alfadeeltje (heliumkern) 24He^{4}_{2}\mathrm{He} of α\alpha
bètadeeltje (elektron) −1−0e^{\phantom{-}0}_{-1}\mathrm{e} of β−\beta^-
gammafoton 00γ^{0}_{0}\gamma
proton 11p^{1}_{1}\mathrm{p} of 11H^{1}_{1}\mathrm{H}
neutron 01n^{1}_{0}\mathrm{n}

Alfaverval

Uit de kern schiet een alfadeeltje: 2 protonen en 2 neutronen. ZZ wordt 2 kleiner, AA wordt 4 kleiner.

92238U→ 90234Th+ 24He^{238}_{92}\mathrm{U} \rightarrow\ ^{234}_{90}\mathrm{Th} +\ ^{4}_{2}\mathrm{He}

Bètaverval

In de kern verandert een neutron in een proton en een elektron. Het elektron schiet weg als bètadeeltje. ZZ wordt 1 groter, NN 1 kleiner, AA blijft gelijk.

614C→ 714N+ −1−0e^{14}_{6}\mathrm{C} \rightarrow\ ^{14}_{7}\mathrm{N} +\ ^{\phantom{-}0}_{-1}\mathrm{e}
Alfaverval verlaagt Z en N elk met 2; bètaverval verhoogt Z met 1 en verlaagt N met 1.
Alfaverval verlaagt Z en N elk met 2; bètaverval verhoogt Z met 1 en verlaagt N met 1.

Gammastraling

Vaak komt er bij alfa- of bètaverval ook een gammafoton vrij. Een foton heeft A=0A = 0 en Z=0Z = 0: het verandert de kern niet. In Binas 25A zie je in de laatste kolom welke straling vrijkomt.

Een vervalvergelijking opstellen

  1. Zoek de moederkern op in Binas 25A: AA, ZZ en de soort straling.
  2. Schrijf het uitgezonden deeltje op.
  3. Bereken AA en ZZ van de dochterkern: de som van AA en de som van ZZ zijn links en rechts gelijk (behoud van massagetal en lading).
  4. Zoek bij die ZZ het symbool van de dochterkern op.
✎Voorbeeld 1: bètaverval van strontium-90

Sr-90 is een bètastraler. Stel de vervalvergelijking op.

  1. Binas 25A: strontium heeft Z=38Z = 38.
3890Sr→ ZAX+ −1−0e^{90}_{38}\mathrm{Sr} \rightarrow\ ^{A}_{Z}\mathrm{X} +\ ^{\phantom{-}0}_{-1}\mathrm{e}
  1. AA: 90 = A + 0, dus A = 90. ZZ: 38 = Z − 1, dus Z = 39.
  2. Z=39Z = 39 is yttrium:
3890Sr→ 3990Y+ −1−0e^{90}_{38}\mathrm{Sr} \rightarrow\ ^{90}_{39}\mathrm{Y} +\ ^{\phantom{-}0}_{-1}\mathrm{e}
✎Voorbeeld 2: alfaverval van polonium-210
  1. Polonium heeft Z=84Z = 84. A: 210 = A + 4, dus A = 206. Z: 84 = Z + 2, dus Z = 82: lood.
84210Po→ 82206Pb+ 24He^{210}_{84}\mathrm{Po} \rightarrow\ ^{206}_{82}\mathrm{Pb} +\ ^{4}_{2}\mathrm{He}
!Elektronen in de kern?

Er zitten geen elektronen in de kern. Het bètadeeltje ontstaat pas bij het verval, als een neutron verandert in een proton en een elektron.

Even controleren

Snap je het?

Ra-226 (Z=88Z = 88) is een alfastraler. Welke dochterkern ontstaat?

Wat verandert er aan de kern als er alleen een gammafoton vrijkomt?

↗Hoe hangt dit samen?

In paragraaf 5.3 vergelijk je hoe goed alfa-, bèta- en gammastraling ioniseren en doordringen.

Klaar met deze les? Zet hem op gelezen; je voortgang staat rechtsboven.