Vraag 18Aluminium
Schreef je op papier? Maak een foto van je uitwerking op papier. Je foto blijft privé en de nakijker leest hem. Zet je naam er niet op.
Hoe pak je dit aan?
- In de tekst vind je de dikte van het metaalstuk en het percentage straling dat wordt doorgelaten.
- Zoek in Binas op hoe groot de halveringsdikte van aluminium is bij deze energie.
- Reken uit hoeveel van de straling door een stuk aluminium van deze dikte heen zou komen.
- Vergelijk je uitkomst met het gemeten percentage en trek daar een conclusie uit.
Hier verliezen leerlingen punten
- Schrijf je berekening volledig uit, want alleen een eindantwoord levert geen punten op.
- Let op de eenheden, want dikte in mm en halveringsdikte in cm mag je niet zomaar met elkaar verrekenen.
- Geef in je conclusie steeds aan waarom het gemeten percentage wel of niet bij aluminium past.
Met een gratis account wordt je antwoord nagekeken per scorepunt, volgens het officiële correctievoorschrift. Wat je hier typt, blijft bewaard.
De vraag als tekst
Aluminium is een metaal dat vanwege zijn stofeigenschappen veel verschillende toepassingen heeft. Door de lage dichtheid van aluminium is het bijvoorbeeld in voertuigen een interessante vervanging voor ijzer. Vermindering van gewicht betekent namelijk vermindering van energiegebruik door het voertuig. Ingenieurs hebben ooit de volgende vuistregel bepaald: In een voertuig kan ijzer worden vervangen door aluminium in de verhouding 2:1 bij gelijkblijvende stevigheid van de constructie. Dit betekent dat 2 kilogram ijzer kan worden vervangen door 1 kilogram aluminium. De stevigheid van een constructie wordt onder andere bepaald door de treksterkte van het materiaal.
De thermische eigenschappen van aluminium maken dit metaal ook geschikt voor gebruik in zogenaamde koellichamen. In elektrische apparaten worden koellichamen gebruikt om warmte op te nemen en af te voeren tijdens langdurig gebruik van de elektronica. Zie figuur 1. figuur 1 Voor een koellichaam zijn twee materiaaleigenschappen van belang: − de soortelijke warmte − de warmtegeleidingscoëfficiënt Op de uitwerkbijlage staan drie zinnen over de vergelijking tussen twee koellichamen van gelijke vorm en grootte, het ene gemaakt van aluminium en het andere van koper.
De productie van nieuw aluminium uit erts kost veel energie. Aluminium is echter goed herbruikbaar; gebruikt aluminium is met minder energie volledig te recyclen. Om aluminium voor recycling te herkennen in een mengsel van metaalafval, wordt gebruikgemaakt van de stofeigenschap halveringsdikte. Het metaalafval wordt eerst versnipperd en daarna doorstraald met een evenwijdige bundel röntgenfotonen met een energie van 50 keV . Zie figuur 2. figuur 2 De hoeveelheid doorgelaten straling wordt gemeten. Wanneer een stukje aluminium wordt gedetecteerd dan wordt dit stukje van de band geblazen en opgevangen. De overige metalen blijven op de band liggen. Er wordt een stukje metaal van 14 mm dikte doorstraald. Van de röntgenstraling die erop valt wordt 17% doorgelaten.
Leg met een berekening uit of dit stukje moet worden weggeblazen.