Fysik Eksamen - Radioaktivitet

Front 1

Hvilken slags stråling er dette?

Back 1

Alfa, den udsender en heliumkerne

Front 2

Hvilken slags stråling er dette?

Back 2

Beta–, kernen omdanner en neutron til en proton og en elektron samt en antineutrino

Front 3

Hvilken slags stråling er dette?

Back 3

Beta+, kernen omdanner en proton til en neutron samt en positron og neutrino.

Front 4

Hvilken slags stråling er dette?

Back 4

Elektronindfangning: Kernen omdanner infanfer en elektron og en proton og danner en neutron. Den udsender en neutrino

Front 5

Hvilken slags stråling er dette?

Back 5

Gammastråling: Atomet er i en exciteret tilstand hvor den udsender en elektromagnetisk foton for at slippe af med det eksta energi.

Front 6

Hvad er henfaldsloven?

Back 6

Den viser at antallet af radioaktive kerner bliver halveret når der er gået tiden T1/2.
Aktiviteten (antallet af henfald pr. tid) følger samme formel fordi: A=k*N [A] = Bq eller s^–1
Derfor bliver aktiviteten halveret i løbet af tiden T1/2

Front 7

Hvordan kan man finde halveringstiden eller halveringskonstanten hvis formlen er skrevet op som på billedet.

Back 7

Front 8

Hvordan kan man måle radioaktive kilder?

Back 8

I en GM måler kan der blive ioniseret en elektron denne elektron vil ramme andre elektroner på sin vej ind mod den positive midte. Dette danner en kaskade af elektroner som bliver registreret som en impuls.

Front 9

Hvad er masse energi?

Back 9

Den energi som en genstand har i hvile. Denne energi har den udelukkende pga. af sin masse:
E=m*c^2

Hvis en genstand er i bevægelse vil genstandens energi være hvilemassen og dens kinetiske energi.

Front 10

Hvad er E(binding)?

Back 10

E(Binding) er den energi som et atom har når dens nukleoner er bundet sammen. Hvis man splitter atomet op vil det kræve E(binding) for at de kan løsgøres.

Front 11

Hvad er M(defekt)?

Back 11

Når man ser på et splittet atom vil dens nukleonerne i hvile have fået tilført en ekstra masse M(defekt) I forhold til da den var samlet som et atom.

Front 12

Hvad er sammenhængen mellem M(defekt) og E(binding)?

Back 12

Hvis man ser på billedet vil E(binding) blive frigjort når atomet bliver splittet. De frie nukleoner får en større masse M(defekt). Bindingsenergien vil svarer til den masse energi som M(defekt) har:
E(binding)= M(defekt) * c^2

Front 13

Hvad er Q-værdien?

Back 13

Det er det samme som tabet af massenergi:
Q= (m(før) -m(efter) ) * c^2

Dette ser man i radioaktive atomer, når massen efter er mindre end massen før er det fordi der er blevet udskildt noget energi (i form det det radioaktive henfald)

Front 14

Hvis der sker et tab i masse energi hvad bliver det til?

Back 14

Masse energien bliver omdannet til kinetisk energi.
Q= E(kin,efter) – E(kin,før)

Front 15

Hvad er fission?

Back 15

Når store kerner splittes til mindre.
Bruges i kernekraftværker og i atombomber
Den samlet masse bliver mindre

Front 16

Hvad er fusion?

Back 16

Når mindre kerner smelter sammen til en.
Sker i solen: To hydrogenkerner bliver til 1 helium
Den samlet masse bliver mindre.

Front 17

Hvordan ændres bindingsenergien pr. nukleon ved fission og fusion?

Back 17

Som man kan se falder bindingsenergien pr. nukleon både ved fusion og fission. De prøver at gå mod midten hvor Ca og Mg ligger (de atomer med højest bindingsenergi pr. nukleon).
Der er et tab i masseenergi i begge processer

Front 18

Hvordan udnytter man fission?

Back 18

Reaktionen forsagder at der bliver frigivet massenergi som bliver til varme energi.
Energien fra et kernekraftværk bliver udnytter da vandet nede i reaktoren rundt om brændselselementerne. De høje temperaturer får vandet til at fordampe, vandet driver så en turbine som driver en reaktor.

Front 19

Hvordan absorberes alfastråling?

Back 19

Den ioniserer atomer den møder på sin vej. Herved vil den opbremses:
Den afgiver sin energi hurtigt og effektivt pga. af store størrelse. Bevæger sig i lige linje.

Front 20

Hvordan absorberes betastråling?

Back 20

Ionisering, bevæger sig i zigzagget bane fordi den har samme størrelse som de elektroner som den ryger ind i. Hvis de har stor energi kan de blive bremset og afbøjet når de kommer tæt på kernen. Strålingen vil så accelererer og udsende bremsestråling (elektromagnetisk stråling).

Front 21

Hvordan absorberes gammastråling?

Back 21

Bliver absorberet via fotoelektrisk effekt (afgiver hele sin energi og forsvinder derefter), comptonspredning vil ske ved større energier, her afgiver den noget energi og ændrer retning til sidst findes der pardannelse. Her forsvinder de ved at blive til en positron og en elektron. Her bliver energien dannet til masseenergi og kinetisk energi. Kan kun ske ved over 1 MeV

Front 22

Forklar formel

Back 22

Formlen beskriver intensiteten af gammastråling som passerer et stof af tykkelsen x. Intensiteten bliver halveret når materialet har en størrelse på x1/2 som er stoffets halveringstykkelse.

Front 23

Hvordan finder man x1/2 i formel:
I(x)= 583*0.91641^x

Back 23

ln(1/2) / ln(a) = 7,9 mm er halveringstykkelsen af stoffet til strålingen

Front 24

Hvordan man man undersøge fejlkilden med dødtiden?

Back 24

Tag to forskellige radioaktive kilder, se tælletallet for hver af dem, prøv at se om det samlet tælletal ved at bruge begge kilderne på samme tid giver summen af de to kilder.

Front 25

Hvordan undersøger man fejlkilden med afstandskvadratloven?

Back 25

Intensiteten bliver formindsket jo længere væk GM-måleren kommer fra kilden:
I=P_0/(4*π*r^2 ) Lav et forsøg hvor afstand mellem GM og kilden bliver mindre og mindre. Afstand som x og tælletal som y. Kurven fittes efter y=A*(x-C)^b
I=P_0/(4*π)*r^2 A=P_0/(4*π*) , C= en værdi som angiver den reelle afstand ligger ved noget andet