Vraag 12Lise Meitner
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 figuur 3 zoek je uit welke gammafotonen het verst door materie kunnen komen.
- Met figuur 4 lees je de halveringsdikte af bij de energie die je hebt gevonden.
- Daarna reken je met de verzwakkingsformule uit welk deel van de straling doorkomt.
- Tot slot reken je het tegengehouden deel om naar procenten.
Hier verliezen leerlingen punten
- Laat per stap zien wat je afleest en uitrekent, want een losse uitkomst levert weinig op.
- Let op dat de dikte van het plaatje en de halveringsdikte in dezelfde eenheid staan.
- Let bij de gevraagde uitkomst goed op of er om het doorgelaten of het tegengehouden deel wordt gevraagd.
Met een gratis account wordt je antwoord nagekeken per scorepunt, volgens het officiële correctievoorschrift. Wat je hier typt, blijft bewaard.
De vraag als tekst
figuur 1 Lise Meitner (1878-1968, zie figuur 1) werd in totaal 48 maal genomineerd voor een Nobelprijs, maar kreeg de prijs nooit. Rond 1910 deed Meitner onderzoek naar de eigenschappen van β − -straling. Ze gebruikte hierbij preparaten met thorium. Het bestaan van isotopen was in die tijd nog niet bekend. Nu weten we dat het preparaat niet alleen het instabiele Thorium-232 bevatte, maar ook alle vervalproducten van Thorium-232 (ook wel de vervalreeks genoemd). Deze vervalreeks eindigt bij het stabiele isotoop Pb-208 . In de vervalreeks van Th-232 zitten meerdere β − -stralers. Meitner was vooral geïnteresseerd in twee specifieke β − -stralers. Omdat Meitner nog niet in staat was om de afzonderlijke isotopen in het preparaat te identificeren, noemde ze deze β − -stralers ‘ Th-A ’ en ‘ Th-B ’. Zie figuur 2, de isotoop ’ X ’ is een onbekende α -straler. figuur 2 Wat Meitner ‘ Thorium A ’ noemde blijkt een isotoop van lood te zijn.
Een aantal van de gebruikte thorium-preparaten wordt nog steeds bewaard in het Max Planck Instituut in Berlijn. De activiteit van de twee β − -stralers, die beide een halveringstijd hebben van minder dan één dag, is in meer dan 100 jaar nauwelijks afgenomen.
Elk van de isotopen in de vervalreeks zendt gammafotonen uit met specifieke energieën. Daardoor straalt een Th-232 -preparaat een herkenbaar spectrum van gamma-energieën uit. Figuur 3 geeft meetwaarden weer van een Th-232 -preparaat. figuur 3 Meitner gebruikte ijzeren plaatjes (dikte 2,5 mm ) om haar meetinstrumenten van te maken. Dit materiaal houdt slechts een klein gedeelte van de gammafotonen van het preparaat tegen. In figuur 4 is voor ijzer de relatie weergegeven tussen de energie van de gammastraling en de halveringsdikte. figuur 4
Bepaal hoeveel procent van de meest doordringende gammafotonen uit een Th-232 -preparaat wordt tegengehouden door het ijzer.