Voor het onderzoek van mevrouw De Wit werd gebruik gemaakt van radioactief jodium-123. Dit wordt radioactief genoemd, omdat het straling uitzendt. Onder de straling die radioactieve stoffen kunnen uitzenden, kun je drie verschillende soorten onderscheiden: alfastraling (α-straling), bètastraling (β-straling) en gammastraling (γ-straling). Alfa- en bètastraling bestaan uit deeltjes die uit de kern van een atoom komen en gammastraling zijn fotonen (energiepakketjes). De soorten straling hebben een verschillend doordringend vermogen. Dit betekent dat zij afhankelijk van de stralingsoort meer of minder diep in je lijf kunnen doordringen. De deeltjesstraling gaat aanmerkelijk minder diep dan de gammastralling.
Een arts kan verschillende soorten straling gebruiken, afhankelijk van wat hij of zij te weten wil komen, en hoe diep de organen waar het om gaat in je lijf zitten.
In de volgende applets ga je kijken naar de twee deeltjesstralingen.
We beginnen met de grootste deeltjes, namelijk de alfastraling.
Vraag
1. Heeft alfastraling een groot of klein doordringend vermogen?
Het applet simuleert het verval van een polonium-211-kern.
Opdrachten
Start het applet en klik op tabblad 1, "Atoom".
Klik nu op de tab "Meerdere atomen".
Het tweede applet gaat over bètastraling, ook deeltjes maar veel kleiner dan alfadeeltjes. De manier waarop de deeltjes ontstaan is ook anders.
Met het applet kun je het verval simuleren van H-3- en C-14-kernen.
Opdrachten:
Start het applet en klik op tabblad 1, "Atoom".
Ouderdomsbepaling met C-14
C-14-koolstof wordt gebruikt bij het bepalen van de ouderdom van archeologische vondsten.
De achterliggende aanname is dat de verhouding tussen C-12 en C-14 in de atmosfeer niet veranderd is in de loop der eeuwen. Dit komt doordat C-14 weliswaar verdwijnt door verval, maar bovenin de atmosfeer tegelijk voortdurend C-14 wordt bijgemaakt door reactie van kosmische straling met stikstof.
Opdrachten
1. Zoek op hoe je met behulp van C-14 kunt bepalen hoe oud een vondst is. Schrijf dit op in je schrift.
2. Maak een grafiek waarin je op de verticale as de hoeveelheid C-14 (in percentage) neerzet. Op de horizontale as zet je de tijd in jaren neer. Teken in de grafiek het verloop van de hoeveelheid C-14.
3. Tijdens opgravingen zijn resten van een prehistorische maaltijd gevonden. De archeologen schatten de leeftijd van de gevonden botten op 12.000 jaar. Bereken of bepaal hoeveel % van de oorspronkelijke C-14 atomen er nog in de vondst zitten.
Voor sommige ouderdomsbepalingen is de C-14 methode niet geschikt, bijvoorbeeld als een voorwerp geen C-atomen bevat. Dan wordt er een ander radioactief element gebruikt, zoals bijvoorbeeld K-40. Men kijkt dan naar de verhouding tussen K-39 en K-40.
De activiteit van een stof is evenredig met het aantal radioactieve deeltjes. We kunnen dus ook de activiteit tegen de tijd uitzetten. Een andere methode is het maken van een tabel, waarbij in de ene kolom de tijd staat en in de andere kolom de activiteit.
4. In een laboratorium wordt een hafniumbron gebruikt. Hafnium is een metaal dat onder andere in atoomonderzeeërs wordt gebruikt.
Op de oorspronkelijke verpakking staat dat de activiteit 28 x 105 Bq is. De laborant meet de activiteit en bepaalt dat deze nu nog 2736 Bq is.
a. Hoe oud is deze bron?
b. Welke deeltjes zendt deze bron uit?