radioactiviteit Ni-63

umit stelde deze vraag op 13 maart 2022 om 08:34.

 ik snap niet waarom ik een betastraling moet gebruiken 
ik snap ook niet hoe de massa van 60 naar 63 is gegaan








Reacties

Jan van de Velde op 13 maart 2022 om 09:09
Dag Umit

 ik snap niet waarom ik een betastraling moet gebruiken 

 als je kijkt in BINAS bij 63Ni , de kolom "verval en energie van het deeltje", dan wordt je daar letterlijk verklapt dat 63Ni vervalt onder uitzending van een β-deeltje.

ik snap ook niet hoe de massa van 60 naar 63 is gegaan

 Dat is niet "gegaan" . Dat is zo. 
Van elke atoomsoort bestaan meerdere isotopen, dwz vormen met wel evenveel protonen (en dus chemisch identiek) maar met verschillende hoeveelheden neutronen en dus een licht afwijkende atoommassa. De meeste van die isotopen zijn niet heel stabiel tot zeer instabiel. De stabielste is 60Ni, en die vind je dus in het periodiek systeem want daarvan komen er in de natuur veruit de meeste voor. Voor nikkel staan er in BINAS zeven  verschillende van de bekende isotopen van nikkel vermeld.

En als je dat niet weet/ziet/snapt heb je ergens een stukje cruciale basiskennis over atomen en isotopen in je boek overgeslagen. 

Groet, Jan

umit op 13 maart 2022 om 09:53
aaaah dankjewel ik snap hem nu 
Jaap op 13 maart 2022 om 14:23
Dag Jan,
Je schrijft 'De stabielste is 60Ni'.
Ter informatie: de meest 'stabiele' nikkelisotoop is 62Ni, in de zin van 'grootste bindingsenergie per nucleon'. Dat de iets minder 'stabiele' isotopen 58Ni en 60Ni meer in de natuur aanwezig zijn dan 62Ni, heeft te maken met de vorming van de isotopen in zware sterren aan het eind van hun 'leven' en daarna.
Zie https://en.wikipedia.org/wiki/Nuclear_binding_energy bij 'Example values deduced'
Groet, Jaap
Theo de Klerk op 13 maart 2022 om 14:31
Maar "stabiel" als in "lange halfwaardetijd" (soms langer dan het heelal oud is, dus het vervalt (bijna) niet) dan zijn Ni-58,60,61,62 allemaal stabiel en hebben niet de neiging een neutron uit te stoten om in een andere isotoop van Ni over te gaan of een geladen deeltje uit te stoten en in een ander element zich om te vormen.
In die betekenis van "stabiel" heb je gelijk: ook Ni-60 is stabiel. En vormt ook nog een 26% van alle Ni op aarde (Ni-58 met 68% is de grootste tweede voorkomende isotoop).
Ch op 18 januari 2024 om 10:11
China werkt aan een 3 volt /100 microWatt batterij die vijftig jaar functioneert. Gebruikt hiervoor nikkel-63 isotoop tussen twee diamant monokristallijne halfgeleider converters. 
Betekent dit dat nikkel-63 (en wellicht andere radioactieve  materialen, evt afval) tzt geschikt is om batterijen voor e-auto's te maken? Nooit meer hoeven opladen klinkt als een mooie droom.
Jan van de Velde op 18 januari 2024 om 11:02
Dag Ch,

Geen idee wat dat betekent. Radionuclidebatterijen in vele vormen zijn al bijna zo oud als ons begrip van radioactiviteit.
https://en.wikipedia.org/wiki/Atomic_battery
NB: zelfs deze recente vorm is in dit lemma al ingevoegd

Ik weet wel dat ik er geen groot voorstander van ben grote hoeveelheden radio-actief materiaal in zo'n wilde omgeving als ons autoverkeer te brengen. Maar dat is een deels politieke discussie en daarvoor is de vraagbaak eigenlijk geen geschikt platform. 

Groet, Jan
Theo de Klerk op 18 januari 2024 om 11:21
maar 100 μW = 10-4 W vermogen lijkt me niet veel om een auto van zijn plaats te krijgen...
Ch op 18 januari 2024 om 11:32
Hi Theo, beetje flauw.. je weet vast wel dat de accu van een e-auto bestaat uit vele kleine accu's in serie, die gezamenlijk flink vermogen leveren. Dat kan dus ook met de nikkel-63 batterij. Maar ik ben geen kenner, wel voorstander van kernenergie (m.n. SMR) en werd getriggerd door dat nikkel-63 onderzoek.
Dank voor jullie reactie.
Ch
Theo de Klerk op 18 januari 2024 om 12:06
Snap ik. Maar om 1 W te krijgen moet je dus al 104 van die accu's hebben. Een elektrische stadsauto benodigt al 40 kWh (40 kW: 40 kJ elke seconde gedurende een uur) dus dat worden heel veel  micro-accu's. Samen met de vraag "waar laten we dat radioactief afval?" zou het een nieuwe PFAS ramp kunnen worden.
Jaap op 18 januari 2024 om 12:27
Dag Ch,
Weet je hoe het benodigde Ni-63 wordt geproduceerd? Met een deeltjesversneller?
Met een halveringstijd van ruim 100 jaar komt het nauwelijks in de natuur voor.

Hoeveel joule energie zou het kosten om de hoeveelheid Ni-63 te verkrijgen die nodig is om 1 joule elektrische energie te produceren met zo'n Ni-63-generator?
Andere toepassingen liggen voorlopig meer voor de hand, zoals een pacemaker.
https://en.wikipedia.org/wiki/Betavoltaic_device

Anderzijds: fundamenteel technisch-wetenschappelijk onderzoek is ontontbeerlijk.
Daarzonder hadden we nu geen transistors, computers en wat al niet.
Groet, Jaap
Ch op 18 januari 2024 om 13:26
Duidelijk. En nogmaals dank.

Plaats een reactie

+ Bijlage

Bevestig dat je geen robot bent door de volgende vraag te beantwoorden.

Noortje heeft dertig appels. Ze eet er eentje op. Hoeveel appels heeft Noortje nu over?

Antwoord: (vul een getal in)