Van deze opgave bestaat ook een uitgebreide uitwerking, voorzien van achtergrondinformatie en een stukje verdieping in de stof. Ben je alleen geinteresseerd in de antwoorden dan zit je hier goed. Ben je ook geinteresserd in de achtergrondinformatie dan klik je hier.
Opgave
Jorieke en Pauline nemen op 16 maart 2004 deel aan een practicum over ioniserende straling. Op een van de radioactieve preparaten zit het volgende etiket:
Ci is een afkorting van ‘curie’, een oude eenheid van activiteit. Zie tabel 6 van het informatieboek Binas.
a) Bereken de activiteit van het preparaat op 16 maart 2004 in becquerel.
Het 137Cs-preparaat zendt β- en γ-straling uit. Jorieke en Pauline willen de halveringsdikte van lood voor de γ-straling bepalen. In figuur 1 is hun opstelling te zien.
Ze doen vier verschillende metingen met de GM-telbuis:
• De telbuis meet een achtergrondstraling van 24 pulsen per minuut als het preparaat nog niet onder de telbuis staat.
• Als het preparaat (zonder plaatjes) onder de telbuis is geplaatst, meet de telbuis 8011 pulsen per minuut.
• Met een plaatje aluminium van 5,0 mm dikte (houdt alle β-straling tegen) tussen de telbuis en het preparaat meet de telbuis 628 pulsen per minuut.
• Als er behalve het plaatje aluminium ook nog een plaatje lood van 4,0 mm dikte tussen de telbuis en het preparaat wordt geplaatst, meet de teller 407 pulsen per minuut.
b) Bereken de halveringsdikte van lood voor de uit het preparaat vrijkomende γâstraling.
De rugzak van Jorieke met daarin een zakje boterhammen heeft tijdens het practicum in de buurt van het preparaat gelegen. Pauline zegt tegen Jorieke: “De gammastraling gaat door je rugzak heen. Je boterhammen zijn dus besmet geraakt.” Pauline doet met deze uitspraak twee beweringen.
c) Leg van elke bewering uit of deze juist is.
Uitwerking vraag (a)
• Het practicum vindt 17,5 jaar na de productiedatum van het preparaat plaats.
• De activiteit is dan gelijk aan: A(17,5) = A(0) * (0,5) (t / t0,5) = 9,2 * (0,5) ( 17,5 / 35 ) = 6,51 μCi
• Dat is gelijk aan 6,51.10-6 * 3,7.1010 = 2,4.105 Bq.
Uitwerking vraag (b)
•I (x) = I (0) * (0,5) ( x / d )
•I (x) = 407 – 24 = 383
• I (0) = 628 – 24 = 604
• x = 4,0 mm
• Dus: 383 = 604 * (0,5) ( 4,0 / d )
• Hieruit volgt d = 6,1 mm
Uitwerking vraag (c)
• De eerste zin is juist, want als de straling door lood van 4,0 mm kan dringen, zal het zeker ook door de rugzak dringen.
• De tweede zin is onjuist, want door het bestralen van voedsel komt er geen radioactieve stof aan de boterhammen.
