De energievallei van de nucliden als nieuw didactisch concept

Maat: px
Weergave met pagina beginnen:

Download "De energievallei van de nucliden als nieuw didactisch concept"

Transcriptie

1 De energievallei van de nucliden als nieuw didactisch concept - Kernfysica: van beschrijven naar begrijpen Rita Van Peteghem Coördinator Wetenschappen-Wisk. CNO (Centrum Nascholing Onderwijs) Universiteit ntwerpen Lerares fysica Sint-Lievenscollege ntwerpen december 2008 Bij deze tekst hoort een nascholing met alle werkmateriaal voor het met leerlingen opbouwen van de energievallei! Lessen kernfysica krijgen een meerwaarde t.o.v. vroeger door te vertrekken vanuit de equivalentie tussen massa en rustenergie, energiebeschouwingen en kennis van fundamentele deeltjes en wisselwerkingen.

2 Kernfysica: van beschrijven naar begrijpen? - de energievallei van de nucliden als nieuw didactisch concept Evolutie: kernchemie kernfysica Fysica dient inzicht te geven in onderliggende wetmatigheden! Lessen kernfysica krijgen een meerwaarde t.o.v. vroeger door te vertrekken vanuit de equivalentie tussen massa en rustenergie, energiebeschouwingen en kennis van fundamentele deeltjes en wisselwerkingen. 1. Enkele voorafgaande afspraken 1.1 Protonental, neutronental en nucleonental Z = protonental = aantal protonen in de kern Z = atoomnummer dat de plaats aangeeft van die atoomsoort in de tabel van Mendeljev = nucleonental = protonental + neutronental = massagetal in kernfysica gebruiken we deze naam in scheikunde gebruikt men deze naam in kernfysica gebruiken we deze naam in scheikunde gebruikt men deze naam N = - Z = neutronental Een nuclide is een atoomkern met een bepaald protonental en ook een welbepaald neutronental. Symbool : X Z Opmerking: In de kernfysica is het symbool voor een nuclide hetzelfde als het symbool dat men in de scheikunde gebruikt voor het ganse atoom. betekenis van 12 6C in de kernfysica: betekenis van 12 6C in de scheikunde: 1.2 Isotope nucliden zijn nucliden met eenzelfde protonental en een verschillend neutronental. Isotopen zijn atomen met eenzelfde protonental (atoomnummer) en een verschillend neutronental in de kern (dus ook een verschillend massagetal) en uiteraard eenzelfde aantal elektronen. 1.3 tomaire eenheid voor massa: u = atoommassaeenheid of atomaire massaeenheid 12 massa van een 6 C-atoom -27 1u = = 1, kg 12 Rita Van Peteghem Centrum Nascholing Onderwijs - U 2

3 tomaire eenheid voor energie: ev = elektronvolt 19 1eV = 1, J 2. Equivalentie van rustenergie en massa Einstein stelde dat een massa in rust overeenkomt met een hoeveelheid energie die hij rustenergie E 0 noemde. E0 = m c² c = 2, Opmerking: om de energie in de eenheid joule te bekomen, moet je de massa m in kilogram uitdrukken en de lichtsnelheid c in meter per seconde. Nadien kan je de rustenergie die in joule (J) uitgedrukt is, eventueel omrekenen naar de eenheid megaelektronvolt (MeV). 8 m s 3. Rustenergie van een kern 3.1 Krachten in een atoomkern: De protonen in de kern dragen een positieve lading. De neutronen hebben geen lading. * De afstotende elektrische kracht tussen de protonen is groot, omdat de afstand tussen de positief geladen protonen in een kern klein is. De reikwijdte van de elektrische kracht is groot. Het lijkt verwonderlijk dat de protonen in een atoomkern bij elkaar blijven. Dat is enkel mogelijk indien er in de atoomkernen ook aantrekkende krachten werkzaam zijn. * Een aantrekkende kracht werkt tussen alle kerndeeltjes, ongeacht hun elektrische lading. We noemen ze de kernkracht. Ze werkt tussen protonen en protonen, tussen protonen en neutronen, tussen neutronen en neutronen. Kernkrachten werken slechts tussen de kerndeeltjes van eenzelfde atoomkern. De reikwijdte van de kernkracht is klein. Men weet nu dat die kernkrachten een gevolg zijn van onderliggende sterke wisselwerkingen tussen quarks waaruit protonen en neutronen bestaan. Rita Van Peteghem Centrum Nascholing Onderwijs - U 3

4 3.2 De rustenergie van een kern als gebonden systeem De rustenergie van een kern als gebonden systeem blijkt kleiner te zijn dan de som van de rustenergieën van de afzonderlijke kerndeeltjes waaruit de kern is opgebouwd! De oorzaak daarvan is de aanwezigheid van de aantrekkende kernkrachten tussen de kerndeeltjes. Je kan dit vergelijken met de potentiële energie van een lichaam met massa m op een hoogte h in de buurt van het aardoppervlak. De formule hiervoor is E = m g h p Door de aanwezigheid van de zwaartekracht is de potentiële energie van het lichaam dat door de aarde aangetrokken wordt, kleiner wanneer het lichaam zich dichter bij de aarde bevindt. Door de aanwezigheid van de aantrekkende kernkrachten hebben kerndeeltjes minder potentiële energie in een kern waar ze zich dichter bij elkaar bevinden, dan in ongebonden toestand waarbij ze verder uit elkaar zitten. Het is het samenspel tussen de elektrische afstotingskrachten en de aantrekkende kernkrachten dat de uiteindelijke potentiële energie van de kern als gebonden systeem bepaalt. De rustenergie van een bepaalde kern of nuclide is de potentiële energie van die kern als gebonden systeem van protonen en neutronen. 3.3 Berekening van de rustenergie van een kern: Om de rustenergie van een kern te berekenen moet je eerst de massa van die kern berekenen. Daartoe maak je gebruik van de experimenteel bepaalde massa van het atoom en de massa van de elektronen. E0 kern = mkern c² en mkern = matoom melektronen Rita Van Peteghem Centrum Nascholing Onderwijs - U 4

5 We bekijken als voorbeeld massa en rustenergie van een deuteriumkern 2 1H en van het ongebonden proton en neutron. We gebruiken hier voor de gemeten grootheden de nauwkeurigheid waarmee ze nu gekend zijn. Later werken we in oefeningen met slechts 5 beduidende cijfers. Experimenteel bepaalde men de massa van een deuteriumatoom: 27 m atoom = 2, u of m atoom = 3, kg -27 vermits 1u = 1, kg Experimenteel bepaalde men de massa van een elektron: 4 = of m e 5, u 31 m e 9, kg = -27 vermits 1u = 1, kg De massa van een deuteriumkern is dus m kern = 2, u 0, u of m kern = 2, u = 3, kg - 0, kg 27 = 3, kg De rustenergie van de kern 2 1 H is E = m c² 0 kern kern = 3, kg 8, = 30, J 10 = 3, J De massa van een proton is p 1, u De rustenergie van een proton is E = m c² 27 m = of = 0 proton p m² s² m p 1, kg = 1, kg 8, = 15, J -10 = 1, J De massa van een neutron is n 1, u De rustenergie van een neutron is E = m c² m = of 27 0 neutron n m² s² m n = 1, kg = 1, kg 8, = 15, J -10 = 1, J m² s² met 8 m c = 2, s dus 16 m² c ² = 8, ) s² Rita Van Peteghem Centrum Nascholing Onderwijs - U 5

6 De som van rustenergieën van de afzonderlijke, ongebonden kerndeeltjes waarmee de deuteriumkern werd opgebouwd of totale rustenergie van de ongebonden protonen en neutronen is: tot E0 ongebonden protonen en neutronen = 1 E0 proton + 1 E0 neutron Samenvattend: = 1, J + 1, J -10 = 3, J 27 m n = 1, kg -10 E 0 neutron = 1, J 27 m kern = 3, kg 10 E 0 kern = 3, J 27 m p = 1, kg -10 E 0 proton = 1, J m E tot 27 ongebonden = protonen en neutronen 3, kg tot 10 0 ongebonden = protonen en neutronen 3, J Rita Van Peteghem Centrum Nascholing Onderwijs - U 6

7 3. Wat ordening in het nucleaire landschap? Gemiddelde rustenergie per kerndeeltje in een nuclide laat toe kernen met elkaar te vergelijken. Sommige atoomsoorten komen in grotere hoeveelheden voor dan andere. Zo is er op aarde bijvoorbeeld meer ijzer dan goud. stronomen hebben gemerkt dat dit overal in het heelal zo is. De sleutel tot het begrijpen hiervan is het verschil in gemiddelde rustenergie per kerndeeltje in verschillende kernen. De rustenergie van een kern gedeeld door het aantal kerndeeltjes in die kern is de gemiddelde rustenergie per kerndeeltje in die kern. Die energie is kleiner wanneer het kerndeeltje in een kern opgenomen is dan wanneer het kerndeeltje zich in ingebonden toestand bevindt. gemiddelde rustenergie per kerndeeltje = E 0 kern met E0 kern = mkern c² De gemiddelde rustenergie per kerndeeltje in een nuclide is van nuclide tot nuclide verschillend. Bij een nuclide met een ander aantal protonen en neutronen is immers het samenspel tussen de afstotende en aantrekkende krachten verschillend. Rita Van Peteghem Centrum Nascholing Onderwijs - U 7

8 4. De energievallei als visualisatie In de figuur hierna stellen we de gemiddelde rustenergie per kerndeeltje in een nuclide grafisch voor in 3 dimensies. We rangschikken eerst alle bestaande nucliden in een tweedimensionaal rooster dat we horizontaal leggen. Op de ene as van het horizontale vlak duiden we het protonental Z aan. Op de loodrecht daarop staande as uit dat horizontale vlak duiden we het neutronental N aan. Verticaal geven we de gemiddelde rustenergie per kerndeeltje weer voor een bepaalde nuclide. We noemen die figuur de energievallei van de nucliden. nucleonental = totaal aantal kerndeeltjes in een nuclide E 0 N = neutronental Z = protonental wat uitvergroot : het begin van de "energievallei" meer in detail E 0 Z Rita Van Peteghem Centrum Nascholing Onderwijs - U 8 N

9 4.1 De energievallei en energie uit atoomkernen bij kernfusie en kernsplijting De energie die kan vrijgemaakt worden uit atoomkernen bij fusie van lichte kernen en bij splijting van zware kernen is een verandering van rustenergie van atoomkernen. energievallei van de nucliden en kernfusie van lichte atoomkernen : energievallei van de nucliden en kernsplijting van zware atoomkernen : gemiddelde rustenergie per kerndeeltje gemiddelde rustenergie per kerndeeltje Een verandering van rustenergie gaat gepaard met een massaverandering. Rustenergie en massa 2 zijn immers equivalent. E = m c 0 Rita Van Peteghem Centrum Nascholing Onderwijs - U 9

10 4.2 De energievallei en het uitzenden van α-, β - -, en β + - straling De energievallei van de nucliden mag je ook de stabiliteitsvallei van de nucliden noemen. Instabiele kernen met een hoge gemiddelde rustenergie per kerndeeltje kunnen door het spontaan uitzenden van straling evolueren naar een kern met een kleinere gemiddelde rustenergie per kerndeeltje. Hieronder stellen we opnieuw de energievallei voor, nu vanuit een andere hoek bekeken. Rita Van Peteghem Centrum Nascholing Onderwijs - U 10

11 1) Een instabiele kern kan een toestand met lagere gemiddelde rustenergie per kerndeeltje bereiken door het uitzenden van alfastraling: transmutatieregel: 4 4 X X' + He Z Z 2 2 lle nucliden met meer dan 82 protonen zijn instabiel. Velen daarvan evolueren naar een toestand met een lagere gemiddelde rustenergie per kerndeeltje door een heliumkern uit te zenden. Dat noemt men alfastraling (α-straling). Die heliumkernen krijgen een grote kinetische energie mee. De nieuw ontstane kern heeft twee protonen en ook twee neutronen minder. De nieuw ontstane kern bevindt zich op een plaats in de energievallei met een lagere gemiddelde rustenergie per kerndeeltje. Er is als het ware sprake van een "afdaling in de energievallei". Opmerking: De oorsprong van α-straling heeft te maken met het feit dat de kernkrachten een kleinere reikwijdte hebben dan de elektrische afstotingskrachten tussen de protonen. Vooral grotere atoomkernen hebben hierdoor de neiging uit elkaar te vallen. Er breken stukken af, meestal de heel stabiele combinatie van 2 protonen en 2 neutronen, nl. de 4 2He -kern. 2) Een instabiele kern kan een toestand met lagere gemiddelde rustenergie per kerndeeltje bereiken door het uitzenden van bèta-min- of bèta-plus-straling: Instabiele nucliden die zich op één van de twee flanken van de energievallei bevinden kunnen evolueren naar een toestand met een lagere gemiddelde rustenergie per kerndeeltje. Instabiele kernen op de ene flank van de energievallei of stabiliteitsvallei hebben een te groot aantal neutronen om stabiel te zijn. Ze kunnen een toestand bereiken met een lagere gemiddelde rustenergie per kerndeeltje door in de kern een neutron om te zetten in een proton. Daarbij zenden ze een elektron e - en een antineutrino ν e uit. Dat noemen we bèta-min-straling (β - -straling). Dat elektron en dat antineutrino krijgen een vrij grote kinetische energie mee. De nieuw ontstane kern heeft een proton meer en een neutron minder. De nieuw ontstane kern bevindt zich op een plaats in de energievallei met een lagere gemiddelde rustenergie per kerndeeltje. Er is als het ware sprake van een "afdaling in de energievallei". Instabiele kernen op de andere flank van de energievallei of stabiliteitsvallei hebben een te klein aantal neutronen om stabiel te zijn. Ze kunnen een toestand bereiken met een lagere gemiddelde rustenergie per kerndeeltje door in de kern een proton om te zetten in een neutron. Daarbij zenden ze een positron e + en een neutrino ν e uit. Dat noemen we bèta-plus-straling (β + -straling). Dat positron en neutrino krijgen een vrij grote kinetische energie mee. Rita Van Peteghem Centrum Nascholing Onderwijs - U 11

12 De nieuw ontstane kern heeft een proton minder en een neutron meer. De nieuw ontstane kern bevindt zich op een plaats in de energievallei met een lagere gemiddelde rustenergie per kerndeeltje. Er is als het ware sprake van een "afdaling in de energievallei". β - -straling: wordt uitgezonden door een instabiele kern waarin een neutron wordt omgezet in een proton en een elektron en een anti-elektronneutrino. - n p + e + ν e De omzetting van een neutron naar een proton is te wijten aan een onderliggende zwakke wisselwerkingsreactie die fundamentele deeltjes, in dit geval quarks, van aard kan doen veranderen. - d u + e + ν e β + -straling: wordt uitgezonden door een instabiele kern waarin een proton wordt omgezet in een neutron en een positron en een elektronneutrino. + p n + e + ν e De omzetting van een proton naar een neutron is te wijten aan een onderliggende zwakke wisselwerkingsreactie die fundamentele deeltjes, in dit geval quarks, van aard kan doen veranderen. + u d + e + ν e De omzetting van een neutron naar een proton is oorzaak van een transmutatie van de atoomkern. Het aantal protonen, dat kenmerkend is voor de atoomsoort, neemt immers met 1 toe. transmutatieregel: X X' + e + - Z Z + 1 νe De omzetting van een proton naar een neutron is oorzaak van een transmutatie van de atoomkern. Het aantal protonen, dat kenmerkend is voor de atoomsoort, neemt immers met 1 af. transmutatieregel: X X' + e + + Z Z -1 ν e Rita Van Peteghem Centrum Nascholing Onderwijs - U 12

13 3) Een instabiele kern kan een toestand met lagere gemiddelde rustenergie per kerndeeltje bereiken door het uitzenden van gammastraling. Na het uitzenden van α- of β-straling is een andere kern ontstaan waarin de kerndeeltjes zich dikwijls nog niet in de evenwichtstoestand bevinden. De herschikking van de protonen en neutronen in kernen om tot de meest stabiele kern te komen, gaat gepaard met het uitzenden van elektromagnetische golven, die men gammastraling (γ-straling) noemt. De energie-inhoud van die golven zit verdeeld over energiepakketjes of energiequanta. We noemen zo een energiequantum of hoeveelheid energie die een kern uitzendt een foton en gebruiken hiervoor het symbool γ. Hierbij treedt geen transmutatie op. Het uitzenden van γ-straling stellen we voor door de vergelijking: X X + γ Z Z Opmerking: Bij projectie van de energievallei of stabiliteitsvallei op het horizontale vlak geeft de bodem van de vallei aanleiding tot de zogenaamde "stabiliteitsband" in de figuur hieronder. Die stabiliteitsband wijkt duidelijk af van de bissectrice. Een zwaardere nuclide heeft beduidend meer neutronen dan protonen nodig om stabiel te kunnen zijn. De verklaring hiervoor ligt in de reikwijdte van de krachten. Door de grote reikwijdte van de elektrische kracht worden alle protonen in een nuclide door elk ander proton afgestoten. Door de kleine reikwijdte van de kernkracht worden kerndeeltjes slechts door hen omringende protonen en neutronen aangetrokken. Een zware stabiele nuclide heeft dan ook meer neutronen nodig; ze fungeren als een soort bindmiddel. Rita Van Peteghem Centrum Nascholing Onderwijs - U 13

14 Opmerking: De grootte van de vermindering in rustenergie bij het zich vormen van een kern noemde men vroeger ook de bindingsenergie van die kern. De grootte van de energie de vrijkomt per kerndeeltje bij het vormen van een kern noemde men dan bindingsenergie per kerndeeltje. bindingsenergie per kerndeeltje = E0 m c = 2 gemiddelde rustenergie per kerndeeltje De pijlen in de figuur hieronder geven de bindingsenergie per kerndeeltje weer. Rita Van Peteghem Centrum Nascholing Onderwijs - U 14

15 Oefeningen: 1. De oefening hieronder geeft zicht op de bodem van de energievallei: Bereken de gemiddelde rustenergie per kerndeeltje voor de hieronder vermelde nucliden in de eenheid MeV. De gekozen nucliden zijn telkens de voor dat chemisch element de meest voorkomende, d.w.z. voor de isotope nucliden van dat element meestal diegene met de laagste gemiddelde rustenergie per kerndeeltje. Stel na het uitvoeren van de berekeningen alle vermelde nucliden voor in een diagram met op de verticale as de gemiddelde rustenergie per kerndeeltje in MeV en op de horizontale as het nucleonental. Het diagram zal je het verloop van de bodem van de energievallei geven in functie van het totaal aantal kerndeeltjes in een kern. gemiddelde rustenergie per kerndeeltje (MeV) 939,00 928, De massa van een elektron is m e = 9, kg. De lichtsnelheid is 8 m c = 2, s In de tweede kolom vind je de massa van het overeenkomstig atoom in de atomaire -27 massa-eenheid u. ( 1u = 1, kg ) Op de plaatsen waar puntjes staan kan je het gevraagde zo invullen of terugvinden in de tekst van je handboek en je nota's omdat het in voorbeeldoefeningen en oefeningen reeds berekend werd. Rita Van Peteghem Centrum Nascholing Onderwijs - U 15

16 isotope nuclide Z N massa v/h isotope atoom (in u) E 0 (in MeV) 2 1 H , He , Li , C , Fe , Kr , Ba , U , De oefening hieronder geeft een idee van de flanken van de energievallei: Bereken de gemiddelde rustenergie per kerndeeltje voor de hieronder vermelde nucliden in de eenheid MeV. De gekozen nucliden zijn isotope nucliden van eenzelfde chemisch element zodat je een idee kan krijgen van het bestaan van de flanken van de energievallei. 31 De massa van een elektron is m e = 9, kg. De lichtsnelheid is 8 m c = 2, s In de tweede kolom vind je de massa van het overeenkomstig atoom in de atomaire -27 massa-eenheid u. ( 1u = 1, kg ) Op de plaatsen waar puntjes staan kan je het gevraagde zo invullen of terugvinden in de tekst van je handboek en je nota's omdat het in voorbeeldoefeningen en oefeningen reeds berekend werd. isotope nuclide Z N massa v/h isotope atoom (in u) 0 (in MeV) 8 6 C , C , C , C , E Rita Van Peteghem Centrum Nascholing Onderwijs - U 16

17 3. De oefening hieronder geeft een idee van de flanken van de energievallei: Bereken de gemiddelde rustenergie per kerndeeltje voor de hieronder vermelde nucliden in de eenheid MeV. De gekozen nucliden zijn isotope nucliden van eenzelfde chemisch element zodat je een idee kan krijgen van het bestaan van de flanken van de energievallei. 31 De massa van een elektron is m e = 9, kg. De lichtsnelheid is 8 m c = 2, s In de tweede kolom vind je de massa van het overeenkomstig atoom in de atomaire -27 massa-eenheid u. ( 1u = 1, kg ) Op de plaatsen waar puntjes staan kan je het gevraagde zo invullen of terugvinden in de tekst van je handboek en je nota's omdat het in voorbeeldoefeningen en oefeningen reeds berekend werd. isotope nuclide Z N massa v/h isotope atoom (in u) E 0 (in MeV) Fe , Fe , Fe , De oefening hieronder laat toe het verloop van de bodem van de energievallei weer te geven en geeft dus zich op het verloop van de stabiliteitsband. In de tabel hiernaast staan enkele van de stabiele chemische elementen uit het periodiek systeem van de elementen vermeld. Bereken telkens zelf het neutronental van de in de natuur meest voorkomende isotoop van dat element waarvan het massagetal in kolom 3 staat. chemisch element waterstof H helium He lithium Li aluminium l ijzer Fe jood I atoomnummer of protonental Z massagetal of nucleonental neutronental N goud u lood Pb uraan U Maak een diagram met het protonental op de horizontale as en het neutronental op de vertikale as. Hebben zwaarder wordende kernen ook steeds evenveel neutronen als protonen? Zoek de verklaring daarvoor op en schrijf dat neer. Rita Van Peteghem Centrum Nascholing Onderwijs - U 17

18 We spreken af om bij de berekeningen 5 beduidende cijfers te gebruiken. Dat geeft voldoende nauwkeurigheid. Voorbeeldoefening 1: Bereken de gemiddelde rustenergie per kerndeeltje voor de nuclide 2 1H (deuterium) in de eenheid megaelektronvolt (MeV). Maak daarbij gebruik van de berekeningen uit het vorige deel, getiteld "Rustenergie van een kern". Oplossing: rustenergie van de kern: E 0 kern 10 = 3, J 10 (zie resultaat van de berekeningen op p....) 3, J E 0 kern = E 0 kern MeV = 1, J 1 J = 6, MeV = 3, , MeV + 2 = 18, MeV gemiddelde rustenergie per kerndeeltje: , MeV 2 +2 = 9, MeV of 937,80 MeV opmerking: wanneer je met de niet tot op 5 beduidende cijfers afgeronde waarden rekent, vind 937,79 MeV. Je merkt dus dat door afrondingen van berekende getalwaarden er een fout ontstaat van 0,01 MeV. Rita Van Peteghem Centrum Nascholing Onderwijs - U 18

19 Voorbeeldoefening2: Bereken de gemiddelde rustenergie per kerndeeltje voor de nuclide 14 6C in de eenheid megaelektronvolt (MeV). 14 6C is een isotope nuclide van koolstof. Stap 1: Bereken, gebruikmakend van de door chemici uitgevoerde metingen van de massa van isotope atomen, eerst de massa van de nuclide (of kern) m kern. De massa van de isotope atomen van koolstof vind je in de figuur hieronder, uitgedrukt in de atomaire eenheid voor massa u. -27 Reken m om naar de eenheid kg ( atoom 1u = 1, kg ). 31 De massa van 1 elektron m e = 9, kg. Oplossing: mkern = matoom melektronen 1-26 m atoom = 1, u = 2, kg m elektronen = 6 9, kg = 5, kg kern m = 2, kg - 0, kg = 2, kg Rita Van Peteghem Centrum Nascholing Onderwijs - U 19

20 Stap 2: Bereken de rustenergie van de nuclide (of kern) in de eenheid joule. Oplossing: E0 kern = mkern c² met 8 m c = 2, s 16 m² ( dus c ² = 8, ) s² m² E 0 kern = 2, kg 8, s² -9 = 2, J Stap 3: Zet de berekende rustenergie van de nuclide om in de eenheid MeV MeV = 1, J 1 J = 6, MeV Oplossing: 0 kern E = 2, , MeV +4 = 1, MeV Stap 4: Bereken de gemiddelde rustenergie per kerndeeltje Oplossing: E 0 kern in de nuclide (of kern). E 0 kern = +4 1, MeV = 9, MeV of 931,44 MeV Oefening 3: Bereken nu zelf de gemiddelde rustenergie per kerndeeltje voor de nuclide 12 6 C in de eenheid megaelektronvolt (MeV). Is die gemiddelde rustenergie per kerndeeltje in 12 6 C groter of kleiner dan in 14 6 C? Rita Van Peteghem Centrum Nascholing Onderwijs - U 20

21 Voorbeeldoefening 3: Bereken de gemiddelde rustenergie per kerndeeltje voor de nuclide 4 2He in de eenheid megaelektronvolt (MeV). Stap 1: Bereken, gebruikmakend van de door chemici uitgevoerde metingen van de massa van isotope atomen, eerst de massa van de nuclide (of kern) m kern. De massa van de isotope atomen van helium vind je in de figuur hieronder, uitgedrukt in de atomaire eenheid voor massa u. -27 Reken m om naar de eenheid kg ( atoom 1u = 1, kg ). 31 De massa van 1 elektron m e = 9, kg. Oplossing: mkern = matoom melektronen -27 m atoom = 4, u = 6, kg m elektronen = 2 9, kg = 1, kg kern m = 6, kg - 0, kg = 6, kg Stap 2: Bereken de rustenergie van de nuclide (of kern) in de eenheid joule. met c = 2, Oplossing: E0 kern = mkern c² s ( dus 8 m 16 m² c ² = 8, ) s² Rita Van Peteghem Centrum Nascholing Onderwijs - U 21

22 0 kern E = 6, kg 8, = 5, J m² s² Stap 3: Zet de berekende rustenergie van de nuclide om in de eenheid MeV MeV = 1, J 1 J = 6, MeV Oplossing: 0 kern E = 5, , MeV +3 = 3, MeV Stap 4: Bereken de gemiddelde rustenergie per kerndeeltje Oplossing: E 0 kern in de nuclide (of kern). E 0 kern = +3 3, MeV 4 +2 = 9, MeV of 931,79 MeV Opmerking : Bij berekening van de gemiddelde rustenergie per kerndeeltje van alle nucliden in de buurt van 4 2 He valt op dat die waarde bij 4 2He veel lager is dan bij de nucliden met een lichtjes verschillend protonental of neutronental. 4 2He is dan ook een heel stabiele nuclide. Rita Van Peteghem Centrum Nascholing Onderwijs - U 22

2.3 Energie uit atoomkernen

2.3 Energie uit atoomkernen 2. Energie uit atoomkernen 2.1 Equivalentie van massa en energie 2.2 Energie per kerndeeltje in een kern 2.3 Energie uit atoomkernen 2.1 Equivalentie van massa en energie Einstein: massa kan worden omgezet

Nadere informatie

(a) Noem twee eigenschappen die quarks en leptonen met elkaar gemeen hebben.

(a) Noem twee eigenschappen die quarks en leptonen met elkaar gemeen hebben. Uitwerkingen HiSPARC Elementaire deeltjes C.G.N. van Veen 1 Hadronen Opdracht 1: Elementaire deeltjes worden onderverdeeld in quarks en leptonen. (a) Noem twee eigenschappen die quarks en leptonen met

Nadere informatie

Hoofdstuk 9: Radioactiviteit

Hoofdstuk 9: Radioactiviteit Hoofdstuk 9: Radioactiviteit Natuurkunde VWO 2011/2012 www.lyceo.nl Hoofdstuk 9: Radioactiviteit Natuurkunde 1. Mechanica 2. Golven en straling 3. Elektriciteit en magnetisme 4. Warmteleer Rechtlijnige

Nadere informatie

De Zon. N.G. Schultheiss

De Zon. N.G. Schultheiss 1 De Zon N.G. Schultheiss 1 Inleiding Deze module is direct vanaf de derde of vierde klas te volgen en wordt vervolgd met de module De Broglie of de module Zonnewind. Figuur 1.1: Een schema voor kernfusie

Nadere informatie

Radioactiviteit werd ontdekt in 1898 door de Franse natuurkundige Henri Becquerel.

Radioactiviteit werd ontdekt in 1898 door de Franse natuurkundige Henri Becquerel. H7: Radioactiviteit Als een bepaalde kern van een element te veel of te weinig neutronen heeft is het onstabiel. Daardoor gaan ze na een zekere tijd uit elkaar vallen, op die manier bereiken ze een stabiele

Nadere informatie

1 Uit welke deeltjes is de kern van een atoom opgebouwd? Protonen en neutronen.

1 Uit welke deeltjes is de kern van een atoom opgebouwd? Protonen en neutronen. SO Straling 1 Uit welke deeltjes is de kern van een atoom opgebouwd? Protonen en neutronen. 2 Waaruit bestaat de elektronenwolk van een atoom? Negatief geladen deeltjes, elektronen. 3 Wat bevindt zich

Nadere informatie

(a) Noem twee eigenschappen die quarks en leptonen met elkaar gemeen hebben.

(a) Noem twee eigenschappen die quarks en leptonen met elkaar gemeen hebben. Werkbladen HiSPARC Elementaire deeltjes C.G.N. van Veen 1 Hadronen Opdracht 1: Elementaire deeltjes worden onderverdeeld in quarks en leptonen. (a) Noem twee eigenschappen die quarks en leptonen met elkaar

Nadere informatie

Later heeft men ook nog een ongeladen deeltje met praktisch dezelfde massa als een proton ontdekt (1932). Dit deeltje heeft de naam neutron gekregen.

Later heeft men ook nog een ongeladen deeltje met praktisch dezelfde massa als een proton ontdekt (1932). Dit deeltje heeft de naam neutron gekregen. Atoombouw 1.1 onderwerpen: Elektrische structuur van de materie Atoommodel van Rutherford Elementaire deeltjes Massagetal en atoomnummer Ionen Lading Twee (met een metalen laagje bedekte) balletjes,, die

Nadere informatie

Quantummechanica en Relativiteitsleer bij kosmische straling

Quantummechanica en Relativiteitsleer bij kosmische straling Quantummechanica en sleer bij kosmische straling Niek Schultheiss 1/19 Krachten en krachtdragers Op kerndeeltjes werkt de zwaartekracht. Op kerndeeltjes werkt de elektromagnetische kracht. Kernen kunnen

Nadere informatie

1 Een lichtbron zendt licht uit met een golflengte van 589 nm in vacuüm.

1 Een lichtbron zendt licht uit met een golflengte van 589 nm in vacuüm. Domein F: Moderne fysica Subdomein: Atoomfysica 1 Een lichtbron zendt licht uit met een golflengte van 589 nm in vacuüm. Bereken de energie van het foton in ev. E = h c/λ (1) E = (6,63 10-34 3 10 8 )/(589

Nadere informatie

Bestaand (les)materiaal. Loran de Vries

Bestaand (les)materiaal. Loran de Vries Bestaand (les)materiaal Loran de Vries Database www.adrive.com Email: ldevries@amsterdams.com ww: Natuurkunde4life NiNa lesmateriaal Leerlingenboekje in Word Docentenhandleiding Antwoorden op de opgaven

Nadere informatie

Uitwerkingen opgaven hoofdstuk 5

Uitwerkingen opgaven hoofdstuk 5 Uitwerkingen opgaven hodstuk 5 5.1 Kernreacties Opgave 1 a Zie BINAS tabel 40A. Krypton heeft symbool Kr en atoomnummer 36 krypton 81 = 81 36 Kr 81 0 81 De vergelijking voor de K-vangst is: 36Kr 1e 35X

Nadere informatie

Alfastraling bestaat uit positieve heliumkernen (2 protonen en 2 neutronen) met veel energie. Wordt gestopt door een blad papier.

Alfastraling bestaat uit positieve heliumkernen (2 protonen en 2 neutronen) met veel energie. Wordt gestopt door een blad papier. Alfa -, bèta - en gammastraling Al in 1899 onderscheidde Ernest Rutherford bij de uraniumstraling "minstens twee" soorten: één die makkelijk wordt geabsorbeerd, voor het gemak de 'alfastraling' genoemd,

Nadere informatie

KERNEN & DEELTJES VWO

KERNEN & DEELTJES VWO KERNEN & DEELTJES VWO Foton is een opgavenverzameling voor het nieuwe eindexamenprogramma natuurkunde. Foton is gratis te downloaden via natuurkundeuitgelegd.nl/foton Uitwerkingen van alle opgaven staan

Nadere informatie

Fysische grondslagen radioprotectie deel 1. dhr. Rik Leyssen Fysicus Radiotherapie Limburgs Oncologisch Centrum

Fysische grondslagen radioprotectie deel 1. dhr. Rik Leyssen Fysicus Radiotherapie Limburgs Oncologisch Centrum Fysische grondslagen radioprotectie deel 1 dhr. Rik Leyssen Fysicus Radiotherapie Limburgs Oncologisch Centrum rik.leyssen@jessazh.be Fysische grondslagen radioprotectie H1: INLEIDING H2: STRALING - RADIOACTIVITEIT

Nadere informatie

21/05/2014. 3. Natuurlijke en kunstmatige radioactiviteit 3.1 3.1. 3.1 Soorten radioactieve straling en transmutatieregels. (blijft onveranderd)

21/05/2014. 3. Natuurlijke en kunstmatige radioactiviteit 3.1 3.1. 3.1 Soorten radioactieve straling en transmutatieregels. (blijft onveranderd) 3. Natuurlijke en kunstmatige radioactiviteit 3.1 Soorten radioactieve straling en transmutatieregels 3.2 Halveringstijd Detectiemethoden voor radioactieve straling 3.4 Oefeningen 3.1 Soorten radioactieve

Nadere informatie

Inleiding stralingsfysica

Inleiding stralingsfysica Inleiding stralingsfysica Historie 1896: Henri Becquerel ontdekt het verschijnsel radioactiviteit 1895: Wilhelm Conrad Röntgen ontdekt Röntgenstraling RadioNucliden: Inleiding Stralingsfysica 1 Wat maakt

Nadere informatie

Hoeveel straling krijg ik eigenlijk? Prof. dr. ir. Wim Deferme

Hoeveel straling krijg ik eigenlijk? Prof. dr. ir. Wim Deferme Hoeveel straling krijg ik eigenlijk? Prof. dr. ir. Wim Deferme 2 Geschiedenis -500 vcr.: ατοµοσ ( atomos ) bij de Grieken (Democritos) 1803: verhandeling van Dalton over atomen 1869: voorstelling van 92

Nadere informatie

Opgave 4 Het atoomnummer is het aantal protonen in de kern. Het massagetal is het aantal protonen plus het aantal neutronen in de kern.

Opgave 4 Het atoomnummer is het aantal protonen in de kern. Het massagetal is het aantal protonen plus het aantal neutronen in de kern. Uitwerkingen 1 protonen en neutronen Opgave negatief positief neutraal positief neutraal Een atoom bevat twee soorten geladen deeltjes namelijk protonen en elektronen. Elk elektron is evenveel negatief

Nadere informatie

Impuls, energie en massa

Impuls, energie en massa Impuls, energie en massa 1 Botsingen van voorwerpen Botsingen van (sub)atomaire deeltjes 3 Massadefect bij kernreacties 4 Bindingsenergie van atoomkernen 1 Botsingen van voorwerpen Inleiding In deze paragraaf

Nadere informatie

Voorbereiding toelatingsexamen arts/tandarts. Fysica: Kernfysica. 25 juli 2015. dr. Brenda Casteleyn

Voorbereiding toelatingsexamen arts/tandarts. Fysica: Kernfysica. 25 juli 2015. dr. Brenda Casteleyn Voorbereiding toelatingsexamen arts/tandarts Fysica: Kernfysica 25 juli 2015 dr. Brenda Casteleyn Met dank aan: Atheneum van Veurne (http://www.natuurdigitaal.be/geneeskunde/fysica/wiskunde/wiskunde.htm),

Nadere informatie

Wetenschappelijke Begrippen

Wetenschappelijke Begrippen Wetenschappelijke Begrippen Isotoop Als twee soorten atoomkernen hetzelfde aantal protonen heeft (en dus van hetzelfde element zijn), maar een ander aantal neutronen (en dus een andere massa), dan noemen

Nadere informatie

Naam: Klas: Repetitie Radioactiviteit VWO (versie A)

Naam: Klas: Repetitie Radioactiviteit VWO (versie A) Naam: Klas: Repetitie Radioactiviteit VWO (versie A) Aan het einde van de repetitie vind je de lijst met elementen en twee tabellen met weegfactoren voor het berekenen van de equivalente en effectieve

Nadere informatie

gelijk aan het aantal protonen in de kern. hebben allemaal hetzelfde aantal protonen in de kern.

gelijk aan het aantal protonen in de kern. hebben allemaal hetzelfde aantal protonen in de kern. 1 Atoombouw 1.1 Atoomnummer en massagetal Er bestaan vele miljoenen verschillende stoffen, die allemaal zijn opgebouwd uit ongeveer 100 verschillende atomen. Deze atomen zijn zelf ook weer opgebouwd uit

Nadere informatie

Opgave 4 Het atoomnummer is het aantal protonen in de kern. Het massagetal is het aantal protonen plus het aantal neutronen in de kern.

Opgave 4 Het atoomnummer is het aantal protonen in de kern. Het massagetal is het aantal protonen plus het aantal neutronen in de kern. Uitwerkingen 1 Opgave 1 protonen en neutronen Opgave negatief positief neutraal positief neutraal Opgave 3 Een atoom bevat twee soorten geladen deeltjes namelijk protonen en elektronen. Elk elektron is

Nadere informatie

Sterrenkunde Ruimte en tijd (3)

Sterrenkunde Ruimte en tijd (3) Sterrenkunde Ruimte en tijd (3) Zoals we in het vorige artikel konden lezen, concludeerde Hubble in 1929 tot de theorie van het uitdijende heelal. Dit uitdijen geschiedt met een snelheid die evenredig

Nadere informatie

Impuls, energie en massa

Impuls, energie en massa Impuls, energie en massa 1 Impuls (klassiek) Elastische en onelastische botsingen 3 Relativistische impuls en energie 4 Botsingen van (sub)atomaire deeltjes 5 Massadefect bij kernreacties 6 Bindingsenergie

Nadere informatie

Wednesday, 28September, :13:59 PM Netherlands Time. Chemie Overal. Sk Havo deel 1

Wednesday, 28September, :13:59 PM Netherlands Time. Chemie Overal. Sk Havo deel 1 Chemie Overal Sk Havo deel 1 Website van de methode www.h1.chemieoveral.epn.nl Probeer thuis of het werkt. Aanbevolen browser: internet explorer Neem onderstaande tabel over en rond af Atoomsoort Zuurstof

Nadere informatie

Speciale relativiteitstheorie

Speciale relativiteitstheorie versie 13 februari 013 Speciale relativiteitstheorie J.W. van Holten NIKHEF Amsterdam en LION Universiteit Leiden c 1 Lorentztransformaties In een inertiaalstelsel bewegen alle vrije deeltjes met een

Nadere informatie

Radioactiviteit en Kernfysica. Inhoud:

Radioactiviteit en Kernfysica. Inhoud: Radioactiviteit en Kernfysica Inhoud:. Atoommodel Rutherford Bohr. Bouw van atoomkernen A. Samenstelling B. Standaardmodel C. LHC D. Isotopen E. Binding F. Energieniveaus 3. Energie en massa A. Bindingsenergie

Nadere informatie

Majorana Neutrino s en Donkere Materie

Majorana Neutrino s en Donkere Materie ? = Majorana Neutrino s en Donkere Materie Patrick Decowski decowski@nikhef.nl Majorana mini-symposium bij de KNAW op 31 mei 2012 Elementaire Deeltjes Elementaire deeltjes en geen quasi-deeltjes! ;-) Waarom

Nadere informatie

1 Leerlingproject: Kosmische straling 28 februari 2002

1 Leerlingproject: Kosmische straling 28 februari 2002 1 Leerlingproject: Kosmische straling 28 februari 2002 1 Kosmische straling Onder kosmische straling verstaan we geladen deeltjes die vanuit de ruimte op de aarde terecht komen. Kosmische straling is onder

Nadere informatie

IONISERENDE STRALING. Deeltjes-straling

IONISERENDE STRALING. Deeltjes-straling /stralingsbeschermingsdienst SBD 9673 Dictaat 98-10-26, niv. 5 A/B IONISERENDE STRALING Met de verzamelnaam straling bedoelen we vele verschillende verschijningsvormen van energie, die kunnen worden uitgezonden

Nadere informatie

Algemeen. Cosmic air showers J.M.C. Montanus. HiSPARC. 1 Kosmische deeltjes. 2 De energie van een deeltje

Algemeen. Cosmic air showers J.M.C. Montanus. HiSPARC. 1 Kosmische deeltjes. 2 De energie van een deeltje Algemeen HiSPARC Cosmic air showers J.M.C. Montanus 1 Kosmische deeltjes De aarde wordt continu gebombardeerd door deeltjes vanuit de ruimte. Als zo n deeltje de dampkring binnendringt zal het op een gegeven

Nadere informatie

Schoolexamen Moderne Natuurkunde

Schoolexamen Moderne Natuurkunde Schoolexamen Moderne Natuurkunde Natuurkunde 1,2 VWO 6 16 april 2007 Tijdsduur: 90 minuten eze toets bestaat uit twee delen (I en II). In deel I wordt basiskennis getoetst via meerkeuzevragen. eel II bestaat

Nadere informatie

nieuw deeltje deeltje 1 deeltje 2 deeltje 2 tijd

nieuw deeltje deeltje 1 deeltje 2 deeltje 2 tijd Samenvatting Inleiding De kern Een atoom bestaat uit een kern en aan de kern gebonden elektronen, die om de kern cirkelen. Dat de elektronen aan de kern gebonden zijn, komt doordat er een kracht werkt

Nadere informatie

Kernenergie. FEW cursus: Uitdagingen. Jo van den Brand 6 december 2010

Kernenergie. FEW cursus: Uitdagingen. Jo van den Brand 6 december 2010 Kernenergie FEW cursus: Uitdagingen Jo van den Brand 6 december 2010 Inhoud Jo van den Brand jo@nikhef.nl www.nikhef.nl/~jo Boek Giancoli Physics for Scientists and Engineers Week 1 Week 2 Werkcollege

Nadere informatie

toelatingsexamen-geneeskunde.be

toelatingsexamen-geneeskunde.be Fysica juli 2009 Laatste update: 31/07/2009. Vragen gebaseerd op het ingangsexamen juli 2009. Vraag 1 Een landingsbaan is 500 lang. Een vliegtuig heeft de volledige lengte van de startbaan nodig om op

Nadere informatie

Helium atoom = kern met 2 protonen en 2 neutronen met eromheen draaiend 2 elektronen

Helium atoom = kern met 2 protonen en 2 neutronen met eromheen draaiend 2 elektronen Cursus Chemie 1-1 Hoofdstuk 1 : De atoombouw en het Periodiek Systeem 1. SAMENSTELLING VAN HET ATOOM Een atoom bestaat uit: een positief geladen kern, opgebouwd uit protonen en neutronen en (een of meer)

Nadere informatie

Aandachtspunten voor het eindexamen natuurkunde vwo

Aandachtspunten voor het eindexamen natuurkunde vwo Aandachtspunten voor het eindexamen natuurkunde vwo Algemeen Thuis: Oefen thuis met Binas. Geef belangrijke tabellen aan met (blanco) post-its. Neem thuis Binas nog eens door om te kijken waar wat staat.

Nadere informatie

Opgave 3 N-16 in een kerncentrale 2014 II

Opgave 3 N-16 in een kerncentrale 2014 II Opgave 3 N-16 in een kerncentrale 2014 II In de reactor binnen in het reactorgebouw van een kerncentrale komt warmte vrij door kernsplijtingen. Die warmte wordt afgevoerd door het water in het primaire

Nadere informatie

Materie bouwstenen van het heelal FEW 2009

Materie bouwstenen van het heelal FEW 2009 Materie bouwstenen van het heelal FEW 2009 Prof.dr Jo van den Brand jo@nikhef.nl 2 september 2009 Waar de wereld van gemaakt is De wereld kent een enorme diversiteit van materialen en vormen van materie.

Nadere informatie

Het atoom. CC Naamsvermelding 3.0 Nederland licentie. https://maken.wikiwijs.nl/95481

Het atoom. CC Naamsvermelding 3.0 Nederland licentie. https://maken.wikiwijs.nl/95481 Auteur P.J. Dreef Laatst gewijzigd 07 februari 2017 Licentie CC Naamsvermelding 3.0 Nederland licentie Webadres https://maken.wikiwijs.nl/95481 Dit lesmateriaal is gemaakt met Wikiwijs van Kennisnet. Wikiwijs

Nadere informatie

Elementen; atomen en moleculen

Elementen; atomen en moleculen Elementen; atomen en moleculen In de natuur komen veel stoffen voor die we niet meer kunnen splitsen in andere stoffen. Ze zijn dus te beschouwen als de grondstoffen. Deze stoffen worden elementen genoemd.

Nadere informatie

De correcte bewering aankruisen: WAAR FOUT

De correcte bewering aankruisen: WAAR FOUT Warmte en straling De correcte bewering aankruisen: WAAR FOUT - Lichtgolven noemt men ook wel elektromagnetische golven. - Het zichtbaar lichtspectrum is een klein onderdeel van het E.M -spectrum - Rood

Nadere informatie

introductie fysische achtergronden ioniserende straling Sytze Brandenburg sb/radsaf2003/1

introductie fysische achtergronden ioniserende straling Sytze Brandenburg sb/radsaf2003/1 introductie fysische achtergronden ioniserende straling Sytze Brandenburg sb/radsaf2003/1 ioniserende straling wat is het atoomfysica elementaire deeltjes fysica waar komt het vandaan atoomfysica kernfysica

Nadere informatie

TECHNISCHE UNIVERSITEIT EINDHOVEN. Tentamen Stralingsfysica (3D100) d.d. 27 november 2003 van 09:00 12:00 uur

TECHNISCHE UNIVERSITEIT EINDHOVEN. Tentamen Stralingsfysica (3D100) d.d. 27 november 2003 van 09:00 12:00 uur TECHNISCHE UNIVERSITEIT EINDHOVEN Tentamen Stralingsfysica (3D1) d.d. 7 november 3 van 9: 1: uur Vul de presentiekaart in blokletters in en onderteken deze. Gebruik van boek, aantekeningen of notebook

Nadere informatie

Groep 1 + 2 (klas 5), deel 1 Vraag 1 Vraag 2 Vraag 3 Vraag 4 Vraag 5

Groep 1 + 2 (klas 5), deel 1 Vraag 1 Vraag 2 Vraag 3 Vraag 4 Vraag 5 Groep 1 + 2 (klas 5), deel 1 Meerkeuzevragen + bijbehorende antwoorden aansluitend op hoofdstuk 2 paragraaf 1 t/m 3, Kromlijnige bewegingen (Systematische Natuurkunde) Vraag 1 Bij een horizontale worp

Nadere informatie

Eindexamen vwo natuurkunde pilot 2012 - I

Eindexamen vwo natuurkunde pilot 2012 - I Eindexamen vwo natuurkunde pilot 0 - I Opgave Lichtpracticum maximumscore De buis is aan beide kanten afgesloten om licht van buitenaf te voorkomen. maximumscore 4 De weerstanden verhouden zich als de

Nadere informatie

6.1 Ioniserende straling; eigenschappen en detectie

6.1 Ioniserende straling; eigenschappen en detectie Uitwerkingen opgaven hoofdstuk 6 6.1 Ioniserende straling; eigenschappen en detectie Opgave 1 a Zie figuur 6.1. Figuur 6.1 Als je met het vliegtuig gaat, ontvang je de meeste straling, omdat je je op een

Nadere informatie

ATOOMKERNEN ZONDER NEUTRONEN

ATOOMKERNEN ZONDER NEUTRONEN F3 Atoomkernen zonder neutronen.apb.uiterwijkwinkel.mei2011 dd 8 mei 2011 ATOOMKERNEN ZONDER NEUTRONEN In dit document wordt het kernfusieproces weergegeven van waterstof tot helium. In atoomkernen blijken

Nadere informatie

Klas 4 GT. Atomen en ionen 3(4) VMBO-TG

Klas 4 GT. Atomen en ionen 3(4) VMBO-TG Klas 4 GT Atomen en ionen 3(4) VMBO-TG De kracht van het atoom Een atoom bevat enorme krachten proefwerkstof Proefwerk 14-10-05 Nask2 3(4) VMBO TG deel B hoofdstuk3 Hoofdstuk 4 atomen en ionen blz2 tot

Nadere informatie

7. Hoofdstuk 7 : De Elektronenstructuur van Atomen

7. Hoofdstuk 7 : De Elektronenstructuur van Atomen 7. Hoofdstuk 7 : De Elektronenstructuur van Atomen 7.1. Licht: van golf naar deeltje Frequentie (n) is het aantal golven dat per seconde passeert door een bepaald punt (Hz = 1 cyclus/s). Snelheid: v =

Nadere informatie

De Broglie. N.G. Schultheiss

De Broglie. N.G. Schultheiss De Broglie N.G. Schultheiss Inleiding Deze module volgt op de module Detecteren en gaat vooraf aan de module Fluorescentie. In deze module wordt de kleur van het geabsorbeerd of geëmitteerd licht gekoppeld

Nadere informatie

Chemie 4: Atoommodellen

Chemie 4: Atoommodellen Chemie 4: Atoommodellen Van de oude Grieken tot het kwantummodel Het woord atoom komt va, het Griekse woord atomos dat ondeelbaar betekent. Voor de Griekse geleerde Democritos die leefde in het jaar 400

Nadere informatie

Het Standaardmodel. HOVO college Teylers 20 maart 2012 K.J.F.Gaemers

Het Standaardmodel. HOVO college Teylers 20 maart 2012 K.J.F.Gaemers Het Standaardmodel HOVO college Teylers 20 maart 2012 K.J.F.Gaemers 20 maart 2012 HOVO 2012 I 2 20 maart 2012 HOVO 2012 I 3 C12 atoom 6 elektronen 6 protonen 6 neutronen 20 maart 2012 HOVO 2012 I 4 20

Nadere informatie

Samenvatting PMN. Golf en deeltje.

Samenvatting PMN. Golf en deeltje. Samenvatting PMN Golf en deeltje. Het foto-elektrisch effect: Licht als energiepakketjes (deeltjes) Foton (ã) impuls: en energie Deeltje (m) impuls en energie en golflengte Zowel materie als golven (fotonen)

Nadere informatie

Wordt echt spannend : in 2015 want dan gaat versneller in Gevene? CERN echt aan en gaat hij draaien op zijn ontwerp specificaties.

Wordt echt spannend : in 2015 want dan gaat versneller in Gevene? CERN echt aan en gaat hij draaien op zijn ontwerp specificaties. Nog niet gevonden! Wordt echt spannend : in 2015 want dan gaat versneller in Gevene? CERN echt aan en gaat hij draaien op zijn ontwerp specificaties. Daarnaast ook in 2015 een grote ondergrondse detector.

Nadere informatie

H2: Het standaardmodel

H2: Het standaardmodel H2: Het standaardmodel 2.1 12 Fundamentele materiedeeltjes De elementaire deeltjes worden in 2 groepen opgedeeld volgens spin (aantal keer dat een deeltje rond zijn eigen as draait), de fermionen zijn

Nadere informatie

Hoofdstuk 5 Atoommodellen

Hoofdstuk 5 Atoommodellen Hoofdstuk 5 Atoommodellen 5.1 Natuurwetenschappelijk denken en modeldenken Het is niet altijd eenvoudig om je een voorstelling te maken van dingen die je niet kan zien. Een wetenschapper werkt dan met

Nadere informatie

Een deels bestaande PowerPointpresentatie voor de cursus in de aandacht gebracht cq bewerkt door:

Een deels bestaande PowerPointpresentatie voor de cursus in de aandacht gebracht cq bewerkt door: Sporen van deeltjes Een deels bestaande PowerPointpresentatie voor de cursus in de aandacht gebracht cq bewerkt door: E.J. Klesser, K. Akrikez, F. de Wit, F. Bergisch, J. v. Reisen Het onderzoek naar elementaire

Nadere informatie

Hfdst 1' Massa en rustenergie (Toevoeging hiervan nodig om begeleid zelfstandig opzoekwerk i.v.m. het Standaardmodel mogelijk te maken.

Hfdst 1' Massa en rustenergie (Toevoeging hiervan nodig om begeleid zelfstandig opzoekwerk i.v.m. het Standaardmodel mogelijk te maken. I. ELEKTRODYNAMICA Hfdst. 1 Lading en inwendige bouw van atomen 1 Elektronentheorie 1) Proefjes 2) Elektriciteit is zeer nauw verbonden met de inwendige bouw van atomen 2 Dieper en dieper in het atoom

Nadere informatie

Hoofdstuk 4 Kwantitatieve aspecten

Hoofdstuk 4 Kwantitatieve aspecten Hoofdstuk 4 Kwantitatieve aspecten 4.1 Deeltjesmassa 4.1.1 Atoommassa De SI-eenheid van massa is het kilogram (kg). De massa van een H-atoom is gelijk aan 1,66 10 27 kg. m(h) = 0,000 000 000 000 000 000

Nadere informatie

Kosmische straling: airshowers. J.W. van Holten NIKHEF, Amsterdam

Kosmische straling: airshowers. J.W. van Holten NIKHEF, Amsterdam Kosmische straling: airshowers J.W. van Holten NIKHEF, Amsterdam 1. Kosmische straling. Kosmische straling wordt veroorzaakt door zeer energetische deeltjes die vanuit de ruimte de aardatmosfeer binnendringen

Nadere informatie

Astrofysica. Ontstaan En Levensloop Van Sterren

Astrofysica. Ontstaan En Levensloop Van Sterren Astrofysica Ontstaan En Levensloop Van Sterren 1 Astrofysica 9 avonden Deeltjestheorie als rode draad Energie van sterren Helderheden Straling en spectrografie HR diagram Diameters en massa 2 Astrofysica

Nadere informatie

Stoffen, structuur en bindingen

Stoffen, structuur en bindingen Hoofdstuk 1: Stoffen, structuur en bindingen Scheikunde vwo 2011/2012 www.lyceo.nl Onderwerpen Scheikunde 2011 2012 Stoffen, structuur en binding Kenmerken van Reacties Zuren en base Redox Chemische technieken

Nadere informatie

Wisselwerking. van ioniserende straling met materie

Wisselwerking. van ioniserende straling met materie Wisselwerking van ioniserende straling met materie Wisselwerkingsprocessen Energie afgifte en structuurverandering in ontvangende materie Aard van wisselwerking bepaalt het juiste afschermingsmateriaal

Nadere informatie

EXAMEN VOORBEREIDEND WETENSCHAPPELIJK ONDERWIJS IN 1975

EXAMEN VOORBEREIDEND WETENSCHAPPELIJK ONDERWIJS IN 1975 1 V - 14 EXAMEN VOORBEREIDEND WETENSCHAPPELIJK ONDERWIJS IN 1975 (GYMNASIUM EN ATHENEUM) Dinsdag 13 mei, 9.30-12.30 uur NATUURKUNDE Deze opgaven zijn vastgesteld door de commissie bedoeld in artikel 24

Nadere informatie

1 Bouw van atomen. Theorie Radioactiviteit, Bouw van atomen, www.roelhendriks.eu

1 Bouw van atomen. Theorie Radioactiviteit, Bouw van atomen, www.roelhendriks.eu Radioactiviteit 1 Bouw van atomen 2 Chemische reacties en kernreacties 3 Alfa-, bèta- en gammaverval 4 Halveringstijd van radioactieve stoffen 5 Activiteit van een radioactieve bron 6 Kernstraling: doordringend

Nadere informatie

PositronEmissieTomografie (PET) Een medische toepassing van deeltjesfysica

PositronEmissieTomografie (PET) Een medische toepassing van deeltjesfysica PositronEmissieTomografie (PET) Een medische toepassing van deeltjesfysica Wat zie je? PositronEmissieTomografie (PET) Nucleaire geneeskunde: basisprincipe Toepassing van nucleaire geneeskunde Vakgebieden

Nadere informatie

H8 straling les.notebook. June 11, 2014. Straling? Straling: Wordt doorgelaten of wordt geabsorbeerd. Stralingsbron en straling

H8 straling les.notebook. June 11, 2014. Straling? Straling: Wordt doorgelaten of wordt geabsorbeerd. Stralingsbron en straling Stralingsbron en straling Straling? Bron Soorten straling: Licht Zichtbaarlicht (Kleuren violet tot rood) Infrarood (warmte straling) Ultraviolet (maakt je bruin/rood) Elektromagnetische straling Magnetron

Nadere informatie

Vraag Antwoord Scores

Vraag Antwoord Scores Eindexamen vwo natuurkunde pilot 03-II Beoordelingsmodel Opgave Splijtstof in een kerncentrale maximumscore 3 35 7 87 U + n Ba + Kr + n of 9 0 56 36 0 35 7 87 U + n Ba + Kr + n één neutron links van de

Nadere informatie

Toets 01 Algemene en Anorganische Chemie. 30 september 2015

Toets 01 Algemene en Anorganische Chemie. 30 september 2015 Toets 01 Algemene en Anorganische Chemie 30 september 2015 Naam: Studentnummer Universiteit Leiden: Dit is de enige originele versie van jouw tentamen. Het bevat dit voorblad, enkele pagina s met informatie

Nadere informatie

Scheikunde Samenvatting H4+H5

Scheikunde Samenvatting H4+H5 Scheikunde Samenvatting H4+H5 Hoofdstuk 4 4.2 Stoffen worden ingedeeld op grond van hun eigenschappen. Er zijn niet-ontleedbare stoffen en ontleedbare stoffen. De niet-ontleedbare stoffen zijn verdeeld

Nadere informatie

Exact Periode 5. Dictaat Licht

Exact Periode 5. Dictaat Licht Exact Periode 5 Dictaat Licht 1 1 Wat is licht? In de figuur hieronder zie je een elektromagnetische golf: een golf die bestaat uit elektrische en magnetische trillingen.(zie figuur). Licht is een elektromagnetische

Nadere informatie

Exact Periode 5 Niveau 3. Dictaat Licht

Exact Periode 5 Niveau 3. Dictaat Licht Exact Periode 5 Niveau 3 Dictaat Licht 1 1 Wat is licht? In de figuur hieronder zie je een elektromagnetische golf: een golf die bestaat uit elektrische en magnetische trillingen.(zie figuur). Licht is

Nadere informatie

CHEMIELEERKRACHT VAN HET JAAR. Onderwerp: het periodiek systeem. Liesbeth Van Goethem

CHEMIELEERKRACHT VAN HET JAAR. Onderwerp: het periodiek systeem. Liesbeth Van Goethem CHEMIELEERKRACHT VAN HET JAAR Onderwerp: het periodiek systeem Liesbeth Van Goethem liesbeth.vangoethem@gmail.com Inhoud 1. Algemene gegevens... 2 2. Leerplandoelstellingen... 3 3. Beginsituatie... 3 4.

Nadere informatie

In de figuur hieronder zie je een Elektromagnetische golf: een golf die bestaat uit elektrische en magnetische trillingen.(zie figuur).

In de figuur hieronder zie je een Elektromagnetische golf: een golf die bestaat uit elektrische en magnetische trillingen.(zie figuur). 2.1 Wat is licht? In de figuur hieronder zie je een Elektromagnetische golf: een golf die bestaat uit elektrische en magnetische trillingen.(zie figuur). Licht is een elektromagnetische golf. Andere voorbeelden

Nadere informatie

Uitwerking Opgave Zonnestelsel 2005/2006: 1. 1 Het Zonnestelsel en de Zon. 1.1 Het Barycentrum van het Zonnestelsel

Uitwerking Opgave Zonnestelsel 2005/2006: 1. 1 Het Zonnestelsel en de Zon. 1.1 Het Barycentrum van het Zonnestelsel Uitwerking Opgave Zonnestelsel 2005/2006: 1 1 Het Zonnestelsel en de Zon 1.1 Het Barycentrum van het Zonnestelsel Door haar grote massa domineert de Zon het Zonnestelsel. Echter, de planeten hebben een

Nadere informatie

- KLAS 5. c) Bereken de snelheid waarmee een elektron vrijkomt als het groene licht op de Rbkathode

- KLAS 5. c) Bereken de snelheid waarmee een elektron vrijkomt als het groene licht op de Rbkathode NATUURKUNDE - KLAS 5 PROEFWERK H7 --- 26/11/10 Het proefwerk bestaat uit 3 opgaven; totaal 32 punten. Opgave 1: gasontladingsbuis (4 p) In een gasontladingsbuis (zoals een TL-buis) zijn het gassen die

Nadere informatie

Toets HAVO 4 Chemie Hfdst. 2 Schatkamer aarde

Toets HAVO 4 Chemie Hfdst. 2 Schatkamer aarde Toets HAVO 4 Chemie Hfdst. 2 Schatkamer aarde Opgave 1 Op het etiket van een pot pindakaas staat als een van de ingrediënten magnesium genoemd. Scheikundig is dit niet juist. Pindakaas bevat geen magnesium

Nadere informatie

Antwoorden deel 1. Scheikunde Chemie overal

Antwoorden deel 1. Scheikunde Chemie overal Antwoorden deel 1 Scheikunde Chemie overal Huiswerk 2. a. Zuivere berglucht is scheikundig gezien geen zuivere stof omdat er in lucht verschillende moleculen zitten (zuurstof, stikstof enz.) b. Niet vervuild

Nadere informatie

OVERAL, variatie vanuit de kern LES- BRIEF. Tweede Fase. Het neutrinomysterie. Foto: CERN

OVERAL, variatie vanuit de kern LES- BRIEF. Tweede Fase. Het neutrinomysterie. Foto: CERN OVERAL, variatie vanuit de kern LES- BRIEF Tweede Fase Het neutrinomysterie Foto: CERN 1 Het was op het nieuws, het was in de krant, iedereen had het er over: neutrino s die sneller gaan dan het licht.

Nadere informatie

HiSPARC High-School Project on Astrophysics Research with Cosmics. Interactie van kosmische straling en aardatmosfeer

HiSPARC High-School Project on Astrophysics Research with Cosmics. Interactie van kosmische straling en aardatmosfeer HiSPARC High-School Project on Astrophysics Research with Cosmics Interactie van kosmische straling en aardatmosfeer 2.3 Airshowers In ons Melkwegstelsel is sprake van een voortdurende stroom van hoogenergetische

Nadere informatie

Neutrinos sneller dan het licht?

Neutrinos sneller dan het licht? Neutrinos sneller dan het licht? Kosmische neutrinos Ed P.J. van den Heuvel, Universiteit van Amsterdam 24/10/2011 Zon en planeten afgebeeld op dezelfde schaal Leeftijd zon en planeten: 4,65 miljard jaar

Nadere informatie

2.1 Wat is licht? 2.2 Fotonen

2.1 Wat is licht? 2.2 Fotonen 2.1 Wat is licht? In de figuur hieronder zie je een Elektromagnetische golf: een golf die bestaat uit elektrische en magnetische trillingen.(zie figuur). Licht is een elektromagnetische golf. Andere voorbeelden

Nadere informatie

HOVO, Cursusdag 5: Vorming van elementen 27 oktober 2014, Paul Wesselius

HOVO, Cursusdag 5: Vorming van elementen 27 oktober 2014, Paul Wesselius HOVO, Cursusdag 5: Vorming van elementen 27 oktober 2014, Paul Wesselius Inhoud Elementen in zonnestelsel Chemie en kernkrachten Vormings processen Zware Sterren en Supernovae 2 Achtergrond Informatie

Nadere informatie

Einstein (6) v(=3/4c) + u(=1/2c) = 5/4c en... dat kan niet!

Einstein (6) v(=3/4c) + u(=1/2c) = 5/4c en... dat kan niet! Einstein (6) n de voorafgaande artikelen hebben we het gehad over tijdsdilatatie en Lorenzcontractie (tijd en lengte zijn niet absoluut maar hangen af van de snelheid tussen waarnemer en waargenomene).

Nadere informatie

Elektriciteit. Elektriciteit

Elektriciteit. Elektriciteit Elektriciteit Alles wat we kunnen zien en alles wat we niet kunnen zien bestaat uit kleine deeltjes. Zo is een blok staal gemaakt van staaldeeltjes, bestaat water uit waterdeeltjes en hout uit houtdeeltjes.

Nadere informatie

1. Elementaire chemie en chemisch rekenen

1. Elementaire chemie en chemisch rekenen In onderstaande zelftest zijn de vragen gebundeld die als voorbeeldvragen zijn opgenomen in het bijhorend overzicht van de verwachte voorkennis chemie 1. Elementaire chemie en chemisch rekenen 1.1 Grootheden

Nadere informatie

Muonen. Auteur: Hans Uitenbroek Datum: 5 februari 2013. Opleiding: VWO 6

Muonen. Auteur: Hans Uitenbroek Datum: 5 februari 2013. Opleiding: VWO 6 Muonen Auteur: Hans Uitenbroek Datum: 5 februari 2013 Opleiding: VWO 6 1 Inhoudsopgave Voorwoord 1. Inleiding 1.1. Aanleiding van het onderzoek 1.2. Probleemstelling 2. Methode en werkwijze 3. Onderzoek

Nadere informatie

Alles om je heen is opgebouwd uit atomen. En elk atoom is weer bestaat uit protonen, elektronen en neutronen.

Alles om je heen is opgebouwd uit atomen. En elk atoom is weer bestaat uit protonen, elektronen en neutronen. 2 ELEKTRICITEITSLEER 2.1. Inleiding Je hebt al geleerd dat elektriciteit kan worden opgewekt door allerlei energievormen om te zetten in elektrische energie. Maar hoe kan elektriciteit ontstaan? En waarom

Nadere informatie

TECHNISCHE UNIVERSITEIT EINDHOVEN. Tentamen Stralingsfysica (3D100) d.d. 16 januari 2006 van 14:00 17:00 uur

TECHNISCHE UNIVERSITEIT EINDHOVEN. Tentamen Stralingsfysica (3D100) d.d. 16 januari 2006 van 14:00 17:00 uur TECHNISCHE UNIVERSITEIT EINDHOVEN Tentamen Stralingsfysica (3D d.d. 6 januari 6 van 4: 7: uur Vul de presentiekaart in blokletters in en onderteken deze. Gebruik van boek, aantekeningen of notebook is

Nadere informatie

Hoofdstuk 3. en energieomzetting

Hoofdstuk 3. en energieomzetting Hoofdstuk 3 Energie en energieomzetting branders luchttoevoer brandstoftoevoer koelwater condensator stoomturbine generator transformator regelkamer stoom water ketel branders 1 Energiesoort Omschrijving

Nadere informatie

De bouwstenen van het heelal Aart Heijboer

De bouwstenen van het heelal Aart Heijboer De bouwstenen van het heelal Aart Heijboer 13 Jan 2011, Andijk slides bekijken: www.nikhef.nl/~t61/outreach.shtml verdere vragen: aart.heijboer@nikhef.nl Het grootste foto toestel ter wereld Magneten

Nadere informatie

Doet onze zon het morgen nog? D.w.z. schijnt hij morgen ook weer lekker? Als ik het publiek vraag hoe lang het duurt voor het licht van de zon op de

Doet onze zon het morgen nog? D.w.z. schijnt hij morgen ook weer lekker? Als ik het publiek vraag hoe lang het duurt voor het licht van de zon op de Doet onze zon het morgen nog? D.w.z. schijnt hij morgen ook weer lekker? Als ik het publiek vraag hoe lang het duurt voor het licht van de zon op de Aarde aankomt is het antwoord steevast: zo n 8 minuten

Nadere informatie

Elementaire Deeltjesfysica

Elementaire Deeltjesfysica Elementaire Deeltjesfysica FEW Cursus Jo van den Brand 10 November, 2009 Structuur der Materie Inhoud Inleiding Deeltjes Interacties Relativistische kinematica Lorentz transformaties Viervectoren Energie

Nadere informatie

Vergelijk het maar met een ijsberg: de 20% die uitsteekt boven water zien we. De 80% onder water zien we niet, maar is er wel!

Vergelijk het maar met een ijsberg: de 20% die uitsteekt boven water zien we. De 80% onder water zien we niet, maar is er wel! Elektronen, protonen & neutronen: dat zijn de bouwstenen van alles wat ik hier om mij heen zie: jullie, de stoelen waarop jullie zitten en het podium waar ik op sta. En de lucht die we inademen. En in

Nadere informatie

Radioactiviteit enkele begrippen

Radioactiviteit enkele begrippen 044 1 Radioactiviteit enkele begrippen Na het ongeval in de kerncentrale in Tsjernobyl (USSR) op 26 april 1986 is gebleken dat er behoefte bestaat de kennis omtrent radioactiviteit voor een breder publiek

Nadere informatie

Copyright (c) 2008 Jouri Van Landeghem. Toestemming wordt verleend tot het kopiëren, verspreiden en/of wijzigen van dit document onder de bepalingen

Copyright (c) 2008 Jouri Van Landeghem. Toestemming wordt verleend tot het kopiëren, verspreiden en/of wijzigen van dit document onder de bepalingen Nucleaire fysica 1 Copyright (c) 2008 Jouri Van Landeghem. Toestemming wordt verleend tot het kopiëren, verspreiden en/of wijzigen van dit document onder de bepalingen van de GNU Vrije Documentatie Licentie,

Nadere informatie