Home › HAVO › Natuurkunde › Atoom en Straling
HAVO Natuurkunde

Atoom en Straling

Atoommodel, radioactiviteit, stralingssoorten, halveringstijd en kernreacties

Het Atoommodel

Een atoom bestaat uit een kern met protonen (+) en neutronen, omgeven door elektronen (-) in schillen.

DeeltjeLadingMassa (u)Locatie
Proton+11Kern
Neutron01Kern
Elektron-1≈ 0Schillen

Notatie

AZX

A = massagetal (protonen + neutronen)
Z = atoomnummer (protonen)
N = A - Z (neutronen)

Isotopen: Atomen met hetzelfde atoomnummer maar verschillend massagetal (ander aantal neutronen).

Atoommodel Visualisatie

p n n p e- Schil 2 (max 8) Schil 1 (max 2)
Helium (He) — Z = 2, A = 4, N = 2

Radioactiviteit en Stralingssoorten

Instabiele kernen zenden straling uit om stabieler te worden. Er zijn drie soorten straling:

Eigenschap α Alfastraling β Bètastraling γ Gammastraling
DeeltjeHeliumkern (42He)Elektron (0-1e)Foton (EM-straling)
Lading+2-10
Massa4 u≈ 00
DoordringendLaag (papier stopt)Middel (aluminium)Hoog (lood/beton)
IoniserendSterkMiddelZwak
Snelheid≈ 5% lichtsnelheid≈ 90% lichtsnelheidLichtsnelheid

Kernreacties

Alfaverval

AZX → A-4Z-2Y + 42He

Massagetal -4, atoomnummer -2

Voorbeeld: 23892U → 23490Th + 42He

Bètaverval

AZX → AZ+1Y + 0-1e

Massagetal blijft gelijk, atoomnummer +1

Voorbeeld: 146C → 147N + 0-1e

Behoudswetten

Bij elke kernreactie geldt: de som van de massagetallen (A) links = rechts, en de som van de atoomnummers (Z) links = rechts.

Halveringstijd Calculator

De halveringstijd (t½) is de tijd waarin de helft van de radioactieve kernen vervalt.

N(t) = N0 · (½)t / t½
A(t) = A0 · (½)t / t½
Voer waarden in en klik op Bereken.

Toepassingen van Straling

Medisch

  • Bestraling van tumoren (gammastraling)
  • Diagnostiek met radioactieve tracers (PET-scan)
  • Sterilisatie van medisch materiaal

Datering

  • C-14 methode (t½ = 5730 jaar) voor organisch materiaal
  • Uranium-lood datering voor gesteenten

Industrie

  • Diktemetingen (bètastraling)
  • Rookmelders (alfastraling, Am-241)
  • Kernenergie (kernsplijting van U-235)

Veiligheid

  • Afstand houden (kwadratenwet)
  • Afscherming (lood, beton)
  • Blootstellingsduur beperken
  • Dosis gemeten in Sievert (Sv)

Quiz: Atoom en Straling