Toets Natuurkunde

Nova Natuurkunde MAX (release 2.2) - Hoofdstuk 10 - Ioniserende straling oefentoetsen & antwoorden

MAX

Deze oefentoets behandelt o.m. de volgende onderwerpen: Soorten straling, Gezondheidseffecten van straling, stralingsbronnen, straling en materie, straling en tijd, medische beeldvorming

Nova Natuurkunde MAX (release 2.2)
Toets Natuurkunde
Nova Natuurkunde MAX (release 2.2)
Online maken
Toets afdrukken
$\alpha$-straling zijn heliumkernen; $\beta$-straling zijn elektronen en $\gamma$-straling zijn fotonen.Met de equivalente dosis $H=w_{R}\cdot D$ kunnen de effecten van verschillende straling op hetzelfde weefsels met elkaar vergeleken worden. De stralingsweegfactor $w_{R}$ geeft aan hoe groot het effect is.Bij $\beta$-verval vervalt een neutron waarbij een proton en een elektron ontstaan. $n\rightarrow p+e^{-}$.Bij Röntgen- en gammastraling is er sprake van een halveringsdikte. Dit is de dikte van een materiaal dat voor de halvering (absorptie) van het aantal fotonen zorgt.De activiteit A van een radioactieve stof wordt gegeven in het aantal vervallen kernen per seconde. De eenheid van activiteit is becquerel (bq =$s^{-1}$).ALARA staat voor “As Low As Possible”. Dit principe houdt in dat je de straling tot het minimum beperkt om de schade bij de patiënt zo laag mogelijk te houden. $\beta$-straling: $\alpha$-straling wordt door papier tegengehouden; Aluminium houdt geen $\gamma$-straling tegen.$\alpha$-straling: deze wordt al door papier tegengehouden.$\gamma$-straling: $\gamma$-straling wordt niet tegengehouden door papier of aluminium. Lood absorbeert een deel.$\alpha$-straling en $\gamma$-straling: het papier houdt $\alpha$-straling tegen, maar niet $\beta$-straling. Aangezien aluminium niets doet en lood wel wijst dit op $\gamma$-straling. Gegeven: $m=400\ \rm{g}=0.400\ \rm{kg}$; $D=7.0\ \rm{kGy}=7.0\cdot 10^{3}\ \rm{Gy}$. Gevraagd: Totale ontvangen energie $E=$?Formule: $E=m \cdot D$Berekening: De hoeveelheid geabsorbeerde energie volgt uit $E=m \cdot D$. Invullen van de gegevens levert: $E=m \cdot D=0.400\cdot 7.0\cdot 10^{3}=2.92\ \rm{J}$Conclusie: $D=2.92\ \rm{J}$ Gegeven: $E=2.29\ \rm{J};\ m=1.0\ \rm{kg}$Gevraagd: $D=$?Formule: $E=m \cdot D$Berekening: Omschrijven van de formule naar “D=” en invullen van gegevens:$E=m \cdot D\Rightarrow D=\frac{E}{m}=\frac{2.92}{1.0}=2.92=2.9\ \rm{Gy}$ Conclusie: Alleen de massa doet er toe. De energie blijft gelijk, de massa groter, dus de dosis wordt kleiner, 2.9 Gy in plaats van 7.0 kGy. Gegeven: $D=2.92\ \rm{Gy};\ w_{R}(\rm{R\ddot{o}ntgen})=1$ (Binas 27D3)Gevraagd: Equivalente Dosis $H=$?Formule:  $H=w_{R}\cdot D$Berekening: Invullen waarden in formule $H=1\cdot 2.92=2.92\ \rm{Sv}$Conclusie: De equivalente dosis voor de  kip is $H=2.92\ \rm{Sv}$Volgens de gezondheidseffecten van radioactieve straling in Binas 27D1 zou je  blijvend steriel worden, lensvertroebelingen krijgen, en stralingsziekte oplopen. Het is dus beter uit de buurt van deze stralingsbron te blijven als als het apparaat aanstaat. In Binas 25A vinden we voor Bi-213 een halveringstijd van 46.5 minuten. In dezelfde tabel vinden we dat Bi-213 kan vervallen via een $\alpha$-deeltje of via een $\beta^{-}$-deeltje met een energie van 1.2 MeV.Dan zijn de vervalvergelijkingen:${^{213}_{83}Bi}\rightarrow {^{209}_{81}TI} + {^{4}_{2}He}\rightarrow$ reactieproduct: thallium-209 ${^{213}_{83}Bi}\rightarrow {^{213}_{84}Po} + {^{0}_{-1}e}\rightarrow$ reactieproduct: polonium-213 In een MRI-scanner worden met behulp van sterke magneetvelden waterstofkernen één richting op geduwd waarna deze weer terug vallen met uitzenden van een radiopuls.Met een SPECT-scanner wordt door een tracer gamma-straling uitgezonden en opgevangen door gammacamera’s uit verschillende richtingen.Amalie krijgt een SPECT-scan omdat zij een radioactieve stof te drinken krijgt. Met een CT-scanner draait een röntgenbuis om de patiënt. Met een PET-scanner wordt een tracer gebruikt die $\beta^{+}$-straling uitzendt. Aangezien barium röntgenstraling absorbeert zal Stefan in een CT-scan krijgen. Volgens Binas 25A vervalt Cs-137 onder uitzending van een $β^{-}$ deeltje en een gammafoton. We kunnen het  vervalschema dan als volgt opstellen: ${^{137}_{55}Cs}\rightarrow {^{137}_{56}Ba} + {^{0}_{-1}e}$ Gevraagd:  $A(t=22d)=$?Formule:  $A(t)=A_{0}\cdot \left(\frac{1}{2} \right)^{t/t_{1/2}}$Berekening: Eerst berekenen we de verhouding t/t1/2 in dezelfde eenheid dgn: $t_{1/2}=30 jr\cdot 365 d=10\ 950$ dagen.Dan is  $\frac{t}{t_{1/2}}=\frac{22}{10\ 950}=2.009\cdot 10^{-3}$Na 22 dgn is de activiteit: $A(22d)=A_{0}\cdot \left(\frac{1}{2} \right)^{t/t_{1/2}}= 19\cdot 10^{9} \cdot \left(\frac{1}{2} \right)^{2.009\cdot 10^{-8}}=19\cdot 10^{9} \cdot 0.9986=1.89786\cdot 10^{10}$ BqConclusie:  De activiteit na 22 dagen is $A=1.897\cdot 10^{9}= 18.97$ GBq Gegeven:  $A_{0}=19\cdot 10^{9}$  Bq;  $A(22d)=1.897\cdot 10^{9}$ Bq;   $t_{1/2}=30jr=10\ 950$dGevraagd: Aantal () $\Delta N$ vervallen atomen cesium-137Formule:  $A=\frac{\ln{2}}{t_{1/2}}\cdot N$Berekening: We bereken eerst het aantal atomen cs-137 op $A_{0}$ en op $A(22\rm{d})$. Dan trekken we deze twee van elkaar af om aantal vervallen atomen te berekenen.Omschrijven van de formule naar $N=\frac{A\cdot t_{1/2}}{\ln{2}}$ en invullen voor $A_{0}$ en $A(22\rm{d})$: $N_{0}=\frac{10\ 950\times 19\cdot 10^{9}}{\ln{2}}=3.001527\cdot 10^{14}$ atomen Cs-137$N(22\rm{d})=\frac{10\ 950\times 18.97256\cdot 10^{9}}{\ln{2}}=2.99735\cdot 10^{14}$ atomen Cs-137$\Delta N=N_{0}-N(22\rm{d})=3.001527\cdot 10^{14}-2.99735\cdot 10^{14}=4.177\cdot 10^{11}$ vervallen Cs-137 atomen.Conclusie: Het aantal vervallen Cs-137 atomen $\Delta N=4.2\cdot 10^{11}$. Gegeven: $\eta=94.6\%$; $\Delta N=4.177\cdot 10^{11}$ atomen; $E(\beta^{-}=1.17$ MeV per $\beta$-deeltje (Binas 25A);  $1\rm{eV}=1.6022176\cdot 10^{-19}\ \rm{J}$  (Binas 5)Gevraagd: =? $E_{tot}=$?Formule:  $\eta=\frac{N(\beta^{-})}{\Delta N}\cdot 100\%;\ E_{tot}=\Delta N(\beta^{-})\cdot E(\beta^{-})$Berekening: $E_{tot}=\eta\cdot \Delta N(\beta^{-})\cdot E(\beta^{-})\cdot 1\ \rm{J/eV} =0.946\times 4.177\cdot 10^{11}\times 1.17\cdot 10^{-19}=0.047407\ \rm{J}$Conclusie: Bij het $\beta$ -verval komt $E_{tot}=7.4\cdot 10^{-2}\ \rm{J}$ J vrij. Gegeven: $E(\gamma)=1.0$ MeV; $d_{1/2}(\rm{Pb})=0.86$ cm  (Binas 28F)Gevraagd: $d=$?Formules:  $I(d)=I_{0}\cdot \left(\frac{1}{2} \right)^{d/d_{1/2}}$Berekening: We herschrijven de formule zodat we $I/I_{0}$ links hebben staan, daarna nemen we de logaritme link en rechts en werken het verder uit.$I/I_{0}=\left( \frac{1}{2} \right)^{d/d_{1/2}}\Rightarrow \log{(I/I_{0})}=\log{\left( \frac{1}{2} \right)}^{d/d_{1/2}}=\frac{d}{d_{1/2}}\cdot \log{(1/2)}$We plaatsen $d$ links en werken het verder uit: $d=\frac{d_{1/2}}{\log{(1/2)}}\cdot \log{(I/I_{0})}$Invullen van de gegevens levert: $d=\frac{0.86}{-0.3010}\cdot \log{(I/I_{0})}=-2.8569\cdot \log{(I/I_{0})}$Conclusie: Voor de dikte $d$ geldt: $d= -2.9\cdot \log{(I/I_{0})}$ in cm.

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

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