Lees het onderstaande artikel.
Artikel
Groenland. Een groep wetenschappers is bezig om het ijs op de noordpool te onderzoeken. Zij boren daarvoor een gat van ruim 3 kilometer diep in het ijs. Ze halen staven ijs met een lengte van 2,5 meter en een doorsnede van 84 cm2 naar boven. Door het ijs te onderzoeken kan men veel te weten komen over het verleden. Bijvoorbeeld de gemiddelde temperatuur die er op aarde heerste tijdens het ontstaan van het ijs. Deze is te bepalen door te kijken naar de aanwezigheid van twee zuurstofisotopen. De ouderdom van het ijs kunnen de wetenschappers bepalen doordat zich in het ijs as bevindt. Met de zogenaamde C-14 methode kunnen ze de ouderdom van deze as bepalen. Daarbij wordt het gehalte C-14 in de as vergeleken met het normale gehalte C-14 in de atmosfeer.
Naar: Mens en Wetenschap, juli 1994
Opgave
De temperatuur van een ijsstaaf is -4 °C.
a) Bereken de massa van deze ijsstaaf.
In het artikel wordt gesproken over zuurstofisotopen.
b) Noem één overeenkomst en één verschil tussen twee verschillende zuurstofisotopen.
Bij de C-14 methode wordt gebruik gemaakt van het verval van het radioactieve 14C.
c) Geef de reactievergelijking van het verval van 14C.
In de loop van de tijd wordt door het radioactief verval van 14C het gehalte van 14C in de as van de ijsstaaf kleiner. Bij meting blijkt dat het gehalte 14C in de as van de ijsstaaf 25% is van het normale gehalte 14C in de atmosfeer.
d) Bereken de ouderdom van de as.
Uitwerking vraag (a)
• lengte L = 2,5 m
• doorsnede A = 84 cm2
• inhoud V = A.L = 250 x 84 = 21000 cm3 = 0,021 m3
• de dichtheid ρ = 917 kg/m3
• de massa m = ρ.V = 0,021 x 917 = 19 kg
Uitwerking vraag (b)
• overeenkomst: ze hebben dezelfde plaats in het periodiek systeem (het zelfde atoomnummer)
• verschil: ze hebben een verschillend aantal neutronen.
Uitwerking vraag (c)
$^{14}_{6}\textrm{C}\rightarrow ^{14}_{7}\textrm{N}+^{0}_{-1}\textrm{e}$
Uitwerking vraag (d)
• De halfwaardetijd van het C-14 is 5730 jaar.
• 25% is de helft van de helft: 2 x 5730 = 11460 jaar
• Het ijs is dus 11460 jaar geleden gevormd.
