radioactief verval

Joris stelde deze vraag op 15 december 2024 om 18:01.

 

Ik snap een opdracht van de oefentoets niet. 

''Radon is een radioactief edelgas dat uit de bodem en uit bouwmaterialen kan ontsnappen. Het kan terecht komen in kelders en kruipruimtes die slecht geventileerd worden.
De meest voorkomende isotoop van radon is radon-222. Radioactieve isotopen met atoomnummers tussen 82 en 90 komen in de natuur voor omdat ze voortdurend aangemaakt worden. Er bestaan in de natuur twee zogenoemde ‘radioactieve reeksen’. De ene reeks begint bij thorium-232, de andere bij uraan-238.
Beredeneer of radon-222 ontstaat uit thorium-232 of uit uraan-238.
Beschouw daartoe het aantal nucleonen van de kernen.
Hint: het is niet nodig om de vervalvergelijkingen op te schrijven.''

Ik dacht dat er 42 He vervalt bij alfa straling, maar dat past niet precies, dus vervalt er dan ook nog beta-straling? zou iemand mij kunnen helpen?

Reacties

Jan van de Velde op 15 december 2024 om 18:53

"Ik dacht dat er 42He vervalt bij alfa straling,"

Dag Joris,

je zegt het wat onhandig: 

Bijvoorbeeld zo'n thorium-232 kern vervalt, en daarbij komt alfastraling vrij. Een alfadeeltje bestaat uit 2 protonen en 2 neutronen die samen uit de kern gefloeperd worden. Zodra het alfadeeltje zijn snelheid kwijtt is en een paar elektronen heeft opgepikt uit de omgeving is het een heliumatoom geworden.

De dochterkern heeft dus 2 protonen en 2 neutronen minder dan de moederkern. 

maar dat past niet precies, dus vervalt er dan ook nog beta-straling?

Ook betastraling vervalt niet, ook nu weer moet je zeggen dat er een kern vervalt, waarbij dan betastraling vrijkomt. Een betadeeltje is een elektron dat ontstaat als in de kern een neutron verandert in een proton + elektron. Omdat dat elektron niet in de kern thuishoort wordt dat  ook weer met grote snelheid uit die kern gefloeperd.

De dochterkern heeft dus een proton méér en een neutron minder dan de moederkern. 

En nu mag jij me eerst even uitleggen waarom jij vindt dat dat met alleen alfastraling "niet precies past". 

Groet, Jan

 

Jan van de Velde op 15 december 2024 om 19:24

Voordat ik je in de war breng: ja, er komt beta-straling bij kijken. 

Joris op 15 december 2024 om 20:09

maar dan kan hij toch van beide afkomen? want bij Thorium-232 moet het dan 3x vervallen en alfastraling uitzenden en 2x vervallen en betastraling uitzenden. En bij uranium 238 moet het 5x alfastraling uitzenden en 4x betastraling uitzenden.

Jan van de Velde op 15 december 2024 om 20:22

Dan reken je toch wel raar

p= proton

n= neutron

Thorium-232   90p  142n 
 Radon-222     86p  136n
         verschil    4p      6n

Met elk alfaverval raak ik 2p+2n kwijt. Dan zou ik na twee alfa's 2n overhouden, 
Via betaverval ( n→p+e) kan ik dat veranderen naar 1p+1n of 2p+0n 
Met een proton en een neutron schiet ik niks op, want halve alfa's zijn er niet.
Met alleen die twee protonen schiet ik ook niks op. 
Kortom, de thoriumreeks geeft geen radon-222. 

Zet jij nou eens een vergelijkbare redenering op voor uranium-238 ? 
Groet, Jan

Joris op 15 december 2024 om 20:31

ik denk dat ik het al snap. Is het dat bij uranium je na 3 alfa's 0p en 4n hebt. Dan kunnen 2n omgezet worden in 2p, waardoor je 2p en 2n hebt. Deze kan dan via alfa nog één keer vervallen, waardoor je Radon krijgt. Klopt het zo dan?

Jan van de Velde op 15 december 2024 om 20:37

Dag Joris,

ja, zo redeneer je correct.



https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Decay_Chain_of_Uranium-238corrected.svg

korter uitleggen kan ook nog

Hoeveel nucleonen (p+n) raak je "kwijt" bij elk alfaverval?
Hoeveel nucleonen (p+n) raak je "kwijt" bij elk beta-verval? 

Hoeveel nucleonen mòet je kwijt van  238U naar 222Rn respectievelijk van 232Th naar 222Rn? 

Plaats een reactie

+ Bijlage

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

Roos heeft zestien appels. Ze eet er eentje op. Hoeveel appels heeft Roos nu over?

Antwoord: (vul een getal in)