( ) Opgave 27.1 a. b. Na drie keer bètaverval verandert. Na drie keer bètaverval verandert

Vergelijkbare documenten
Formuleblad relativiteit (deel 2)

Naam: Klas: Toets Kernenergie (versie A)

Oplossing oefeningen. Deel 1: Elektriciteit

Impuls, energie en massa

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

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

Uitwerkingen opgaven hoofdstuk 5

Impuls, energie en massa

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

1 Welk van onderstaande schakelingen is geschikt om de remspanning te meten?

p na = p n,na + p p,na p n,na = m n v 3

Eindexamen natuurkunde 1-2 vwo 2007-I

2.3 Energie uit atoomkernen

TECHNISCHE UNIVERSITEIT EINDHOVEN. Tentamen Stralingsfysica (3D100) d.d. 16 november 2004 van 14:00 17:00 uur

De energievallei van de nucliden als nieuw didactisch concept

KERNEN & DEELTJES VWO

EXAMEN VOORBEREIDEND WETENSCHAPPELIJK ONDERWIJS IN 1975

6.1 Ioniserende straling; eigenschappen en detectie

Exact Periode 7 Radioactiviteit Druk

natuurkunde havo 2019-II

Eindexamen natuurkunde 1-2 vwo 2001-II

Eindexamen havo natuurkunde II

Eindexamen natuurkunde pilot vwo I

Impuls en stoot. De grootheid stoot Op basis van de tweede wet van Newton kan onderstaand verband worden afgeleid. F = m a = m Δv Δt.

TECHNISCHE UNIVERSITEIT EINDHOVEN. Tentamen Stralingsfysica (3D100) d.d. 9 januari 2008 van 9:00 12:00 uur

TECHNISCHE UNIVERSITEIT EINDHOVEN. Tentamen Stralingsfysica (3D100) d.d. 21 november 2005 van 14:00 17:00 uur

Eindexamen natuurkunde 1-2 vwo I

TECHNISCHE UNIVERSITEIT EINDHOVEN. Tentamen Stralingsfysica (3D100) d.d. 21 januari 2005 van 14:00 17:00 uur

Voor kleine correcties (in goede benadering) geldt:

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

Eindexamen natuurkunde 1-2 vwo 2008-I

De Broglie. N.G. Schultheiss

Opgave 3 N-16 in een kerncentrale 2014 II

Stabiliteit van atoomkernen

Samenvatting Scheikunde H3 Door: Immanuel Bendahan

Herkansing tentamen: Kernenergie voor natuurkundigen

toelatingsexamen-geneeskunde.be Vraag 2 Wat is de ph van een zwakke base in een waterige oplossing met een concentratie van 0,1 M?

natuurkunde 1,2 Compex

Hoofdstuk 9: Radioactiviteit

(Permitiviteit van vacuüm)

Eindexamen natuurkunde 1-2 compex vwo 2008-I

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

Tentamen: Energie, duurzaamheid en de rol van kernenergie

Eindexamen natuurkunde 1-2 vwo 2004-II

Uitwerking examen Natuurkunde1,2 HAVO 2007 (1 e tijdvak)

Eindexamen natuurkunde 1 havo 2001-II

Correctievoorschrift VWO

Eindexamen natuurkunde 1-2 havo 2003-II

Samenvatting H5 straling Natuurkunde

Eindexamen natuurkunde pilot vwo I

Om een zo duidelijk mogelijk verslag te maken, hebben we de vragen onderverdeeld in 4 categorieën.

De hoeveelheid lucht die elke dag onderzocht wordt bedraagt 5,0 cm 3. Op dag 40

Astrofysica. Ontstaan En Levensloop Van Sterren

-ft's Examen HAVO en VHBO. ::s ~ ::s ::s

Radioactiviteit en Kernfysica. Inhoud:

Eindexamen natuurkunde 1-2 vwo 2003-II

Op basis van de tweede wet van Newton kan onderstaand verband worden afgeleid. F = m a = m Δv Δt

Eindexamen natuurkunde 1-2 havo 2000-I

Eindexamen natuurkunde 1-2 compex vwo I

Tentamen Natuurkunde 1A uur uur vrijdag 14 januari 2011 docent drs.j.b. Vrijdaghs

Eindexamen vwo natuurkunde I

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

natuurkunde vwo 2018-II

Eindexamen natuurkunde 1 havo 2001-I

Uitwerkingen natuurkunde VWO-1999-I S))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))Q

Werkstuk Natuurkunde Kernenergie

Newton vwo deel 2 Uitwerkingen Hoofdstuk 21 Kernenergie 139

5,5. Samenvatting door een scholier 1429 woorden 13 juli keer beoordeeld. Natuurkunde

1 Atoom- en kernfysica TS VRS-D/MR vj Mieke Blaauw

Tentamen. Kwantumchemie & Fysica (4051QCHFY-1314FWN) Datum: 10 April Tijd/tijdsduur: 3 uur

4.1 Negatieve getallen vermenigvuldigen [1]

Eindtoets 3DEX0: Fysica van nieuwe energie van 9:00-12:00

Inleiding stralingsfysica

Correctievoorschrift HAVO

De correcte bewering aankruisen: WAAR FOUT

a Schrijf de eerste vier stappen op. b Waarom kunnen de β s die 234 Pa uitstoot, beter door een laagje plastic dringen dan de β s van

opdracht 1 opdracht 2. opdracht 3 1 Parabolen herkennen Algebra Anders Parabolen uitwerkingen 1 Versie DD 2014 x y toename

Eindexamen natuurkunde 1 havo I

Aandachtspunten voor het eindexamen natuurkunde vwo

Correctievoorschrift HAVO 2012

2 Van 1 liter vloeistof wordt door koken 1000 liter damp gemaakt.

Uitwerkingen 1. Opgave 1 p(kogel,na) = 15 x 60 = 900 kgm/s p(kanon,na) = kgm/s v(kanon,na) = p(kanon,na) / m(kanon) = / 1200 = - 0,75 m/s.

Eindexamen natuurkunde vwo II

Eindexamen natuurkunde 1-2 havo 2007-II

toelatingsexamen-geneeskunde.be

Eindexamen natuurkunde 1 vwo 2006-II

4. Maak een tekening:

Examen VWO. natuurkunde 1,2 Compex. Vragen 1 tot en met 12. In dit deel van het examen staan vragen waarbij de computer niet wordt gebruikt.

Vraag Antwoord Scores

Herkansing Toets T1 en T2 AAC. 08 november 2013

natuurkunde havo 2015-II

Correctievoorschrift Schoolexamen Moderne Natuurkunde

Sterrenkunde Ruimte en tijd (3)

2.1 Bewerkingen [1] Video Geschiedenis van het rekenen ( 15 x 3 = 45

Kwadratische verbanden - Parabolen klas ms

Examen HAVO. natuurkunde. tijdvak 2 woensdag 20 juni uur. Bij dit examen hoort een uitwerkbijlage.

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

QUARK_5-Thema-01-elektrische kracht Blz. 1

Hoofdstuk 5 Straling. Gemaakt als toevoeging op methode Natuurkunde Overal

Transcriptie:

Opgave 7. 5 40 94 9U+ 0n 55Cs+ 7Rb + 0n 40 40 Na drie keer bètaverval verandert 55 Cs in 58 Ce. 94 94 Na drie keer bètaverval verandert 7 Rb in 40 Zr. Bij elke kernsplijting komt energie vrij. Bij elke splijting komen nieuwe neutronen vrij zodat er een kettingreactie kan optreden. Opgave 7. De regelstaven moeten neutronen goed absorberen. 4,0 0 s Aantal generaties: n = =,0 0. 7,0 0 s 000 4 Aantal neutronen: N = k n =,05 =,4 0 Opgave 7. Warmte De volgende berekening heeft betrekking op één second 6 Etot 00 0 9 n = = = 8, 0 6 9 E 75 0 ev,60 0 /ev splijting Per uur is de vrijkomende energie: Per uur verdwijnt aan massa: E Δ m = c E = P t = 00 MW 600 s = 880 G 880 G 6 = = 9,0 0 kg 8,00 0 m s ( )

Opgave 7.4 Etot 9 0 n = = = 0 (per uur) - Esplijting 0 ΔE 9 0 4 Δ m = = = 0 kg (per uur) c 6 9 0 8 ENUTTIG 4 0 W 600 s η = 00% = 00% = 6% EIN 9 0 Om te voldoen aan de wet van behoud van impuls. Lichte atoomkernen kunnen makkelijker kinetische energie van het neutron overnemen. f. De energieproductie neemt razendsnel to g. Dit daalt. h. Cadmiumstaven dieper in de reactor schuiven. Cadmiumstaven weer terugzetten op de oorspronkelijke positie (deze positie hoort bij k = ).

Opgave 7.5 massadefect =,00867 u + 5,049 u 40,9405 u 9,966 u x,00867 u = 0,867 u. ΔE = 0,867 u x 9,49 MeV/u = 74 MeV één Cadmiumstaven verder uit de reactor schuiven en vervolgens weer naar de oude stand terugzetten. Bij de formules vullen we meteen de massa s voor het neutron en koolstofkern in ( u en u) en laten we de factor 0,5 bij de kinetische energie weg. Wet van behoud van impuls: v = v + v Wet van behoud van kin. energie (elastische botsing): v = v + v Uit de eerste vergelijking volgt: v = v + v (A) Uit de tweede vergelijking volgt: v = v v = ( v + v)( v v) (B) Verg. B delen verg. A geeft: v = v v (C) Verg. A combineren met verg. C geeft: v v = v + v (D) Uit verg. D volgt: v = v. Hieruit volgt: v = 0, 846 v en dus v = 0, 76 v. Na de botsing is er dus 8% van de energie verloren gegaan. Bij elke botsing wordt de kinetische energie vermenigvuldigd met /69. n 0,5 0 6 MeV = 0,05 MeV 69 Hieruit volgt: n 69 = 0-7 Hieruit volgt: n log = log(0 69 n = 48, dus 49. 7 )

Opgave 8. De bindingsenergie van een atoomkern is de kleinste hoeveelheid energie die aan de kern moet worden toegevoerd om de nucleonen van elkaar te scheiden. Nee, je moet dan kijken naar de bindingsenergie per nucleon. a Zie figuur in leertekst. Bij fusie van lichte kernen neemt de bindingsenergie per nucleon to Er komt dan dus energie vrij. Opgave 8. 4 p + n He Δm = m(proton) + m(neutron) m(he-4 kern) = m(h- atoom) + m(neutron) m(he-4 atoom) =,00785 u +,0086649 u 4,0060 u = 0,008 u. Er komt dan 0,008 u 9,49 MeV/u = 8, MeV aan energie vrij. E binding 8, MeV = = 7,08 MeV n 4 4 He He+ 0n Δm = m(he-4 kern) m(he- kern) m(neutron) = m(he-4 atoom) m(he- atoom) m(neutron) = 4,0060 u,0609 u,0086649 u = 0,0 u Er is dan 0,0 u 9,49 MeV/u = 0,6 MeV aan energie nodig. 4 He H+ p Δm = m(he-4 kern) m(h- kern) m(proton) = m(he-4 atoom) m(h- atoom) m(h- atoom) = 4,0060 u,06049 u,00785 u = 0,07 u Er is dan 0,07 u 9,49 MeV/u = 9,8 MeV aan energie nodig. De nucleonen in een helium-4 kern zijn het sterkst aan elkaar gebonden. De nucleonen in waterstof- kern zijn sterker aan elkaar gebonden dan in een helium- kern. Daarom kost de stap naar waterstof- minder energi f. Waterstof- kern is stabieler (zie ) 4

Opgave 8. De energie E om lading A vanuit zeer grote afstand naar afstand r van lading B te brengen volgt uit de volgende formule: QA QB E = f. r De waarde van f in het S.I. is 9,0 0 9 Nm C -. A en B zijn deuteriumkernen, dus: Q A = Q B =,6 0-9 C. Verder is r = 4 0-5 m. 9 9 9,6 0,6 0 4 Invullen geeft: E = 9,0 0 = 5,76 0 5 4 0 4 5,76 0 Dit is = 0,6 MeV. 9,60 0 ev/ R = 8,4 mol - K - = gasconstante N A = 6,0 0 mol - = constante van Avogadro R 8,4 k = = =,8 0 /K = constante van Boltzmann N A 6,0 0 4 EK, gemiddeld 5,76 0 9 T = = =,8 0 K k,8 0 Opgave 8.4 H+ H H+ H Bereken eerst het massadefect. m voor m na = x,040,00785,06049 = 0,004 u. Vrijkomende energie = 0,004 u x 9,49 MeV/u = 4,0 MeV. E K (tritium) =,0 MeV + 4,0 MeV 4,5 MeV =,5 MeV. m v m p E K = = dus p m EK =. 5

Gegeven (zonder eenheden): m(a) = en m(b) = en m(proton) = en m(tritium) = Ek(A) =,0 en Ek(B) = 0 en Ek(proton) = 4,5 en Ek(tritium) =,5 Hieruit volgt: mek(a) : mek(b) : mek(proton) : mek(tritium) = 4 : 0 : 4,5 : 4,5 Om het worteltrekken te vereenvoudigen, verdubbelen we de waarden. mek(a) : mek(b) : mek(proton) : mek(tritium) = 8 : 0 : 9 : 9 Worteltrekken geeft: p(a) : p(b) : p(proton) : p(tritium) = : 0 : : De impuls van het proton is even groot als de impuls van de tritiumkern (zie vraag d). De y-componenten dan de impuls van het proton en de tritiumkern zijn even groot maar tegengesteld gericht want vóór de fusiereactie was de impuls in de y-richting nul. Hieruit volgt dat α en β gelijk zijn. In de figuur hiernaast stellen de twee schuine pijlen de impuls van het proton en die van de tritiumkern voor. De horizontale pijl stelt de impuls van de deuteriumkern voor. De getallen tussen haakjes geven de verhouding van de lengtes van de pijlen weer. f. cos( α ) = α = β = 6 6