Polaris NaSk1 - Hoofdstuk 7 - Atomen en straling oefentoetsen & antwoorden

Er worden zes soorten elektromagnetische straling benoemd:Zichtbaar lichtRadiogolvenInfrarode straling (IR)Ultraviolette straling (UV)RöntgenstralingGammastralingDe kern van een atoom bestaat uit twee soorten deeltjes:ProtonenNeutronenDe drie soorten kernstraling zijn:Alfastraling (α-straling)Bètastraling (β-straling)Gammastraling (γ-straling)Van klein naar groot doordringend vermogen hebben we:Alfastraling. Deze straling wordt al tegengehouden door de huid of papier.Bètastraling. Deze straling komt wel door papier, maar niet door een metalen plaat.Gammastraling. Deze straling kan door een dikkere stof heengaan en wordt maar voor een deel door een stof tegengehouden. Niet waar. De zon produceert zichtbare kleuren (het kleurenspectrum) en straling die je niet kunt zien, zoals UV-straling en infrarode straling. Niet waar. Isotopen zijn varianten van een atoomsoort met een ander aantal neutronen in de kern.Waar.Waar. De juiste koppelingen zijn:Radiogolven – zendmast – autoradio – luchtInfrarood – afstandsbediening – een televisie - lucht Ultraviolet – de zon – je huid – vacuümRöntgenstraling – röntgenapparaat ziekenhuis – röntgenfoto – lichaamsweefselGeen van de genoemde stralingen zijn direct zichtbaar. Radiogolven, infraroodstraling, ultravioletstraling en röntgenstraling zijn allemaal onzichtbaar.Röntgenstraling is het gevaarlijkst, omdat:Het doordringend vermogen van röntgenstraling erg groot is (röntgenstraling wordt dus maar voor een deel door een stof tegengehouden).Het kan daardoor schade aan cellen en DNA veroorzaken.  Het atoom met atoomnummer 82 is lood (Pb).Er zitten 82 protonen in de kern van dit atoom.Het atoomnummer geeft aan hoeveel protonen er in de kern van het atoom zit: dat is in dit geval 82. Er zitten 82 elektronen in de kern van het atoom.In de kern van een atoom is het aantal protonen en elektronen gelijk. Er zitten 126 neutronen in de kern van het atoom.Het massagetal geeft aan hoeveel protonen plus neutronen er in de kern van het atoom zitten, ofwel: $massagetal = protonen + neutronen$.Je weet dat er 82 protonen aanwezig zijn en je weet wat het massagetal is, dus $208 = 82 + neutronen$$Neutronen = 208 – 82 = 126$SymboolMassagetalAantal protonenAantal neutronenPb-20920982127Pb-20420482122Pb-21421482132Toelichting:Het massagetal is het aantal neutronen plus het aantal protonen, dus $massagetal = protonen + neutronen$Het aantal protonen geeft aan wat het atoomnummer is (dus het symbool). Een kerncentrale wekt energie op door middel van kernsplijting. In de kernreactor worden atomen van het element uranium-235 gespleten. Dit gebeurt door botsingen met neutronen, die de atoomkernen instabiel maken. Hierdoor valt de kern uiteen en komen er grote hoeveelheden warmte vrij. De energie die hierbij vrijkomt, wordt gebruikt om water te verwarmen. Dit verandert in stoom, dat een turbine aandrijft, en dus omgezet wordt in elektrische energie.Bij het opwekken van kernenergie ontstaat radioactief afval. Dit afval is gevaarlijk, omdat het nog duizenden jaren straling blijft uitzenden. Pas als de kernen allemaal zijn vervallen, is er geen gevaar meer. Er wordt hoogradioactief afval opgeslagen, omdat de kleinere kernen die ontstaan bij kernsplijting, zeer radioactief zijn. Het moet daarom een lange tijd veilig worden bewaard, totdat alle kernen vervallen zijn.De medewerkers dragen een badge op hun kleding om in de gaten te houden of zij niet te veel straling ontvangen. De dosislimiet is de maximale hoeveelheid straling die je lichaam mag opnemen. Dit voorkom schade (aan cellen en weefsels).De drie maatregelen zijn:Zo kort mogelijk in de buurt van de bron blijven.Voldoende afstand houden tot de bron.Zet iets tussen de bron en de ontvanger. Het doordringend vermogen geeft aan hoe makkelijk de straling in een stof doordringt. UV-B wordt tegengehouden door glas; UV-A gaat er deels doorheenDat betekent dat UV-B een grotere doordringend vermogen heeft dan UV-A.Aan de hoeveelheid rimpels in het gezicht en de beschadigde huid kun je zien dat zijn gezicht veel in de zon is geweest.Nee, zonnebrandcrème is niet radioactief. Een stof is pas radioactief als het uit zichzelf straling uitzendt. Zonnebrandcrème zendt geen straling uit, maar zal het alleen absorberen of weerkaatsen. Gegeven:$v = 300 000\ km/s$$t = 8\ min$Gevraagd:$s = ?\ km$Formule:$s = v \cdot t$Berekening:$t = 8 \times 60 = 480\ s$$s_{totaal} = 300\ 000 \times 480 = 144\ 000\ 000\ km$De afstand wordt heen én terug afgelegd, dus $s = \frac{144\ 000\ 000}{2} = 72\ 000\ 000\ km$Conclusie:De afstand tussen de planeet en de aarde is 72 000 000 km. Koolstof-14 zendt bètastraling uit.Bètastraling bestaat uit elektronen.Het aantal protonen in de kern wordt ook wel het atoomnummer genoemd. Het atoomnummer van koolstof (C) is dus 6.In BINAS tabel 34 zie je in het periodieke systeem het symbool ‘C’ staan op plek 6.Er blijven 7 protonen achter in de kern; en de atoomsoort die achterblijft, is stikstof (N).Er zitten al 6 protonen in de kern, daar komt nu één proton bij, dus zitten er nu 6 + 1 = 7 protonen in de kern. Het aantal protonen in de kern wordt ook wel het atoomnummer genoemd. Het atoomnummer is nu 7, dus daar hoort het symbool ‘N’ bij (stikstof) volgens BINAS tabel 34. Men gebruikt geen alfastraling om bagage te checken, omdat alfastraling een laag doordringend vermogen heeft.Het wordt al snel tegengehouden door het materiaal (een vel papier bijvoorbeeld). Het is dus niet mogelijk om een volle koffer door te lichten met alfastraling.De securityscan werkt niet met röntgenstraling, omdat het bij regelmatige blootstelling lichaamscellen kan beschadigen.Röntgenstraling valt onder gammastraling.Gammastraling is zeer energierijk en gaat dwars door het lichaam heen. Men ontvangt dus een grote dosis straling als het bij de securityscan wordt gebruikt.Het kan dan de cellen in het lichaam beschadigen, met in het ergste geval het ontstaan van tumoren (kanker).Het voordeel van een securityscan is dat het snel een beeld maakt van de omtrek van het lichaam Ze kunnen dus snel zien of je iets onder je kleding verbergt, zonder je te fouilleren.