Toets Natuurkunde

Nova Natuurkunde 4e ed - Hoofdstuk 7 - Radioactiviteit oefentoetsen & antwoorden

4e editie

Klas 3|Vwo/gymnasium

Deze toets behandelt de volgende onderwerpen: Elektromagnetische golven, Golflengte en frequentie, EM-spectrum, Atoombouw, Ioniserende straling, Isotopen, Atoomverval, Doordringend vermogen, Gevaren van straling, Bescherming tegen straling, Activiteit, Halveringstijd, Tracers.

Nova Natuurkunde 4e ed
Toets Natuurkunde
Nova Natuurkunde 4e ed
Online maken
Toets afdrukken
  • a) Beide golven gaan op en neer.
  • b) Dit heet absorptie. De straling wordt door het object opgenomen en omgezet in warmte.
  • c) Huygens was van mening dat licht zich gedroeg als een golf. Newton was het hiermee oneens. Newton vond dat licht een stroom deeltjes was. 
  • d) Een ion is een geladen atoom. Dit komt doordat een ion een elektron meer of minder heeft ten opzichte van de meest stabiele variant van het atoom (bij de meest stabiele variant staan het aantal protonen en neutronen altijd aan elkaar gelijk). 
  • e) Een bètadeeltje is een elektron en is dus negatief geladen.
  • f) Een röntgenfoto kan gemaakt worden doordat röntgenstralen wel door zachte delen van het lichaam kunnen (zoals kraakbeen), maar niet door de hardere delen van het lichaam (zoals bijvoorbeeld de botten). Dit kan vervolgens in beeld worden gebracht.
  • g) Door:
    • zoveel mogelijk afstand tot de radioactieve bron te bewaren.
    • achter beschermen materiaal (stoffen met een grote dichtheid) te gaan staan.
    • de tijd die je in de buurt van de radioactieve bron moet zijn zo klein mogelijk te houden.
  • h) Dracht is de maximale indringdiepte van alfa- en bètastraling.
  • i) Je kan hiermee enkel een schatting maken. Dit komt doordat niet alle straling die vrijkomt van een radioactieve bron in de meetbuis van de geigerteller valt.
 
  • a) Gegeven:
    • c =  3,0 *10$^{8}$ m/s
    • F = 4,3 *10$^{14}$ Hz
  • Gevraagd: Golflengte in nanometers van de straling
  • Formule: λ = c/f
  • Invullen:
    • λ = c/f = (3,0 *10$^{8}$ ) / (4,3 *10$^{14}$ ) = 0,0000006976744 ≈ 697,67 nm ≈ 697 nm
  • Antwoord: De golflengte van dit licht is 697 nanometer.
  • b) Dit aflezen uit het elektromagnetisch spectrum geeft dat de kleur van dit licht rood is.
  • c) Boven de ongeveer 740 nm is licht/straling niet meer zichtbaar voor het oog. Licht met een golflengte die 100 nm groter is dan 697 nm, zal dus als golflengte dan 797 nm hebben. Dit zit boven de 740 nm en zal dus niet meer zichtbaar zijn.
 
  • a) Antwoord: Gammastraling. Toelichting: Het massagetal en atoomnummer van het beginproduct blijft hetzelfde. Wanneer er gammastraling vrijkomt, komt er geen deeltje vrij maar energie. Gammastraling komt vaak vrij nadat een kern al bèta- of alfaverval heeft meegemaakt en de kern de overtollige energie moet verliezen. Hierdoor blijft de samenstelling van het atoom bij gammastraling hetzelfde. Er is dus gammastraling vrijgekomen.
  • b) Antwoord: $^{137}_{55}Cs$ . Toelichting: Het eindproduct is een stof met het atoomnummer 56 en er is een bètadeeltje vrijgekomen. Dit betekent dat de atoomkern van het beginproduct een neutron meer en een proton minder had. Dus is het atoomnummer van het beginproduct 55.
  • c) Antwoord: $^{227}_{89}Ac$ . Toelichting: Het massagetal van het beginproduct daalt met vier en het atoomnummer met twee. Dit betekent dat een deeltje met 2 neutronen en 2 protonen (samen vier kerndeeltjes) het beginproduct verlaten heeft. Dus het massagetal wordt dan 231 - 4 = 227 en het atoomnummer dan 91 - 2 = 89.
  • d) Antwoord: Bij vervalreactie 1. Gammastraling heeft het grootste doordringende vermogen doordat het niet uit deeltjes bestaat.
  • e) Antwoord: Bij vervalreactie 3. Alfastraling heeft het grootste ioniserende vermogen doordat alfadeeltjes relatief gezien een grote massa hebben.
  • f) Gegeven:
    • Intensiteit moet 98% kleiner zijn, dus mag maximaal 2% nog maar zijn
    • Halveringsdikte = 6,5 cm 
  • Gevraagd: Dikte van de betonnen wanden
  • Invullen:
    • Na 6,5 cm is de intensiteit nog 100% / 2 = 50%
    • Na 13 cm is de intensiteit nog 50% / 2 = 25%
    • Na 19,5 cm is de intensiteit nog 25% / 2 = 12,5%
    • Na 26 cm is de intensiteit nog 12,5% / 2 = 6,25%
    • Na 32,5 cm is de intensiteit nog 6,25% / 2 = 3,125%
    • Na 39 cm is de intensiteit nog 3,125% / 2 = 1,5625%
    • Pas bij een wanddikte van 39 cm is de intensiteit met 98% of meer dan 98% gedaald. Tussen de 32,5 cm en de 39 cm wordt dus ergens de intensiteit 98% kleiner. De wand zal dus ongeveer 39 cm dik moeten zijn.
  • Antwoord: De betonnen wanden moeten ongeveer 39 cm dik zijn om de intensiteit van de gammastraling met 98% te laten dalen.
 
  • a) Op absorptie en transmissie.
  • b) Bij het maken van een röntgenfoto komt röntgenstraling vrij. Het is niet erg als deze straling op je valt één keer in de paar jaar, maar dit moet niet regelmatig gebeuren. Om ervoor te zorgen dat de tandarts niet een te hoge equivalente dosis binnenkrijgt aan ioniserende straling, beschermt hij zichzelf van de straling door achter een muurtje te gaan staan.
  • c) Het toepassen als tracer.
  • d) Zodat een tracer zich na enige tijd snel al grotendeels heeft geconcentreerd in het gebied dat onderzocht moet worden. Verder heeft dit ook nog als voordelen dat er maar weinig van de radioactieve stof ingebracht hoeft te worden en dat deze stof ook relatief snel uitgewerkt is (een grotere activiteit betekent vaak een kleinere halveringstijd).
  • e) Dit hangt af van twee verschillende factoren:
    • De hoeveelheid geabsorbeerde stralingsenergie
    • De stralingssoort
  • f) Dit is een maat voor de kans op biologische schade door de gevolgen van straling.
  • g) Zo wordt de kans op besmetting zo klein mogelijk gehouden.
  • h) Mogelijke antwoorden:
    • Cellen beschadigen
    • DNA in de cellen beschadigen
    • schade aan beenmerg en lymfeklieren
    • onvruchtbaarheid
    • aantasting van het centrale zenuwstelsel
    • bewusteloosheid
    • in coma raken
    • overlijden
 
  • a) Deze twee isotopen hebben ten opzichte van elkaar een verschillend aantal neutronen in de atoomkern.
  • b) In onderstaande tabel de hoeveelheden neutronen, protonen en elektronen per isotoop.
 
Isotoop Aantal neutronen Aantal protonen Aantal elektronen
Helium-3 1 2 2
Helium-4 2 2 2
 
  • c) Het massagetal van het element helium is ongeveer 4 in het Periodiek Systeem. Dit betekent dat helium-4 hier wordt genoemd en dat de isotoop helium-3 hier dus niet wordt genoemd.
  • d) Belangrijke zaken bij het opstellen van de vervalreactie:
    • Helium-6 heeft 4 neutronen en 2 protonen in de kern. Massagetal is dus 6 en het atoomnummer is dus 2.
    • Bij bètastraling verandert de samenstelling van de atoomkern. Een neutron wordt een proton en dus verandert het atoomnummer. Het massagetal wijzigt niet.
  • Kloppende vervalreactie:
  • $^{6}_{2}He$  → $^{6}_{3}Li$  + $^{0}_{-1}e$ 
  • e) Dit komt doordat de dichtheid van lucht vele malen kleiner is dan die van aluminium. Hierdoor botsen bètadeeltjes relatief veel langer niet tegen andere deeltjes aan. Het gevolg hiervan is dat bètadeeltjes in lucht ten opzichte van aluminium veel langer een hogere ionisatie energie hebben.
  • f) De halveringstijd van helium-6 bedraagt ongeveer 0,8 seconde en het komt niet in de natuur voor. Om deze redenen kan de conclusie getrokken worden dat helium-6 een instabiele isotoop is.
  • g) Helium-6 zou door zijn zeer korte halveringstijd ongeschikt zijn als medisch isotoop.
  • h) De activiteit van helium-6 is relatief gezien groot. Dit komt doordat de halveringstijd van helium-6 vrij klein is en daardoor dus in hele korte tijd veel atoomkernen vervallen.
  • i) Gegeven:
    • Activiteit = 8 MBq
    • Halveringstijd = 0,8 seconden
  • Gevraagd: Activiteit na 4 seconden
  • Invullen:
    • Na 0,8 seconden is de activiteit nog 8 MBq / 2 = 4 MBq.
    • Na 1,6 seconden is de activiteit nog 4 MBq / 2 = 2 MBq.
    • Na 2,4 seconden is de activiteit nog 2 MBq / 2 = 1 MBq.
    • Na 3,2 seconden is de activiteit nog 1 MBq / 2 = 0,5 MBq
    • Na 4,0 seconden is de activiteit nog 0,5 MBq / 2 = 0,25 MBq.
  • Antwoord: De activiteit na 4 seconden zal dan 0,25 MBq zijn.
  • j) Helemaal aan het begin van dit traject. Dan heeft de stof de hoogste activiteit en vervallen er dus de meeste atoomkernen. Doordat er door de tijd heen steeds meer kernen vervallen zijn, blijven er door de tijd heen steeds minder atoomkernen over om te kunnen vervallen en neemt de activiteit dus langzamerhand af.
  • k) Op de y-as de activiteit en op de x-as de tijd in jaren. 
 
  • a) Omdat plantaardige- en dierlijke voorwerpen een vast percentage 14C hebben.
  • b) Gegeven:
    • Huidig percentage $^{14}C$ = 0,42 * 10$^{-10}$ % 
    • Percentage $^{14}C$ bij overlijden =  0,95 * 10$^{-10}$ %
  • Gevraagd: Ouderdom van de botten
  • Formules:
    • X = aantal $^{14}C$ kernen op dit moment / aantal $^{14}C$ kernen op moment van overlijden
    • t = -1,9 * 10$^{4}$ * log X
  • Invullen:
    • X = $^{14}C$ kernen op dit moment / $^{14}C$ kernen op moment van overlijden = (0,42 * 10$^{-10}$)/ (0,95 * 10$^{-10}$) = 0,442105263, dit invullen geeft
    • t = -1,9 * 10$^{4}$ * log X = t = -1,9 * 10$^{4}$
    •  * log (0,442105263) ≈ 6735,01 jaren
  • Antwoord: De botten zijn op dat moment 6735,01 jaren oud.
  • c) De beginhoeveelheid is lager. Dit betekent dat er dan minder tijd nodig zou zijn geweest voor het $^{14}C$ om te vervallen tot het huidige percentage.

Deze toets bestellen?

Voordeligst
Lidmaatschap ToetsMij
€ 12,99/mnd
  • Snel nog even wat toetsen oefenen? Kies dan onze meest flexibele optie.
  • Je kunt maandelijks opzeggen.
  • Toegang tot alle vakken bij ToetsMij.
Kies dit abonnement

Wat krijg je bij een abonnement?

  • Toegang tot alle vakken
  • 20 kwalitatieve oefentoetsen per maand
  • Antwoorden, uitwerkingen en toelichtingen
  • Geen stress voor het maken van toetsen
Eenvoudig en veilig betalen met iDEAL of creditcard
3 maanden ToetsMij
€ 12,99
€ 10,99/mnd
  • Voordelig en flexibel. Ideaal als je maar een paar maanden toetsen hoeft te gebruiken.
  • Betaal per kwartaal en bespaar hiermee 2 euro per maand.
  • Toegang tot alle vakken bij ToetsMij.
Kies dit abonnement

Wat krijg je bij een abonnement?

  • Toegang tot alle vakken
  • 20 kwalitatieve oefentoetsen per maand
  • Antwoorden, uitwerkingen en toelichtingen
  • Geen stress voor het maken van toetsen
Eenvoudig en veilig betalen met iDEAL of creditcard
1 jaar ToetsMij
€ 12,99
€ 7,50/mnd
  • Favoriete keuze van meer dan 70% van de gebruikers.
  • Betaal slechts 90 euro per jaar en bespaar hiermee 65 euro.
  • Geniet van een volledig jaar toegang tot alle vakken bij ToetsMij.
Kies dit abonnement

Wat krijg je bij een abonnement?

  • Toegang tot alle vakken
  • 20 kwalitatieve oefentoetsen per maand
  • Antwoorden, uitwerkingen en toelichtingen
  • Geen stress voor het maken van toetsen
Eenvoudig en veilig betalen met iDEAL of creditcard

Dit zeggen leerlingen en ouders

10

Cijfers omhoog

Onze zoon had in februari zeker 12 minpunten. Hij is gestart met oefenen via Toets mij en heeft een geweldige eindsprint getrokken en afgelopen week bijna het onmogelijke waargemaakt. Er zijn nog maar 2 minpunten over en nog niet alle toetsen zijn terug. Het heeft onze zoon enorm geholpen, omdat er breed getoetst wordt en de vraagstelling, zoals van hem begrepen, overeenkomt met de toets. Als je de oefentoetsen goed kunt maken, beheers je de stof echt goed!

AP
9.0

Fijn dat leerlingen alvast een keer een toets kunnen oefenen die eruit ziet zoals op school.

Wij hebben sinds kort Toetsmij, omdat onze dochter het erg lastig heeft met Wiskunde. Op deze manier kan ze het hoofdstuk oefenen met een toets die qua vraagstelling overeenkomt met de toetsen op school. Nu kan ze dit dus eerst oefenen voordat ze de echte toets moet doen. Als docent Engels die werkt met Of Course en All Right kan ik bevestigen dat de toetsen grotendeels overeenkomen met de vraagwijze van de methode zelf. Dat is dus heel fijn voor leerlingen om te oefenen. We hadden heel even een dingetje met het nakijken, want de uitwerkingen werden niet goed weergegeven. Even een mailtje en binnen een dag reactie en ICT ging meteen aan de slag met het herstellen van de uitwerkingen. Super contact, goede dienstverlening! Aanrader!

Lelani van den Berg
10

Zéér tevreden!!

Lid geworden voor mijn zoon in leerjaar 1 van (toen 13) inmiddels 15. Hij zit nu in leerjaar 3 HAVO. Elk boek is makkelijk te vinden en alsmede mailt met een probleem omdat hij Duits krijgt uit een boek van leerjaar 2 word dit zelfs op zondag binnen een half uur opgelost en toegevoegd aan ons account! Zo’n toffe service zie je niet vaak meer! Dus wij zijn zéér tevreden. Sinds we het nu weer gebruiken (tijdje niet gebruikt) scoort hij weer voldoendes en zelf voor wiskunde een 8.8!

Linda Ockers
Bekijk alle reviews

Zoek in meer dan 10.000 toetsen

Echte toetsvragen, precies aansluitend op jouw lesmethode en leerjaar. Voor klas 1 t/m 6 van vmbo-t t/m gymnasium.

Ik zit in het
en doe
ik wil beter worden in