Cheatsheet Voor Nucleaire Chemie (Radioactiviteit)
Cheatsheet Voor Nucleaire Chemie (Radioactiviteit) Nucleaire chemie of radioactiviteit deals. Er zijn protonen en neutronen in de kern van atomen. Protonen zijn positief geladen en neutronen zijn neutrale deeltjes. Omdat dezelfde deeltjes elkaar afstoten, stoten protonen elkaar af. Neutronen geplaatst tussen protonen en verminderen de afstotingskracht tussen protonen. De verhouding tussen het aantal protonen en neutronen in de kern laat zien of het atoom stabiel of instabiel is. Als;
n0/p+≈1 dan is het atoom stabiel
n0/p+<1 of n0/p+>1,5 De kern van atomen is onstabiel en we noemen deze atomen radioactieve elementen.
Onstabiele atomen doen sommige kernreacties zoals straling of verval en worden stabiele atomen. We kunnen radioactiviteit verklaren onder twee titels, natuurlijke nucleaire reacties en kunstmatige nucleaire reacties. In natuurlijke reacties doen instabiele atomen straling en worden stabiele atomen. Bij kunstmatige reacties kunnen onstabiele atomen echter kunstmatig worden omgezet in stabiele atomen.
Verschillen tussen chemische reacties en nucleaire reacties: (C.R: chemische reactie, N.R: nucleaire reactie)
- Bij chemische reacties worden atomen georganiseerd door chemische bindingen te verbreken en nieuwe te vormen. Integendeel, elementen of isotopen van elementen kunnen in kernreacties andere elementen worden.
- In C.R spelen alleen valentie-elektronen een rol bij het verbreken en vormen van bindingen, maar in N.R spelen protonen, neutronen en elektronen een rol.
- IN C.R. soorten atomen zijn geconserveerd, maar in N.R. kunnen soorten atomen worden gewijzigd.
- Massa wordt bewaard in C.R. maar massa is niet behouden in N.R.
De onderstaande grafiek toont de stabiliteit van de kern; 
Natuurlijke Nucleaire Reacties En Radioactief Verval
1. Alfa-Verval (Straling):
Alfa (α) deeltjes kunnen Helium-4-kernen (24He+2) worden genoemd. Na alfa-verval neemt het atoomnummer van de kern af met 2 en neemt het massagetal af met 4 en neemt het aantal neutronen ook af met 2.
2. Bèta-Verval (Straling):
Bètastraling wordt gevormd tijdens de omzetting van één neutron in één proton. Na dit proces geproduceerd deeltje is elektron. We tonen het in nucleaire reacties met Griekse letter
01n → 11p + -10e(β-)
3. Positron Verval (straling):
Het wordt ook wel beta-positief verval genoemd. Het wordt aangegeven met +10e of β+. Positron verval is conversie van één proton naar één neutron.
11p → 01n + +10e
4. Gamma-Verval (Straling):
Gammastraling zijn elektromagnetische golven met een korte golflengte. Gamma-verval treedt op na andere straling om overtollige energie van de kern uit te zenden om stabiel te worden. Gammastraling wordt weergegeven met " γ".
5. Elektronenopname:
Sommige kernen vangen één elektron op de binnenste schil ervan. Dit elektron converteert één proton naar één neutron in de kern.
11p + -10e → 01n
Kunstmatige Radioactiviteit Splijting En Fusie
1. Nucleaire Splijting: Nucleaire splijting is een nucleaire reactie waarbij atoomkern in kleinere deeltjes wordt gesplitst. Nucleus met massagetal groter dan 200 vervalt neutronen en splitst in elementen met kleinere massagetallen.
2. Nucleaire fusie:
Meer dan één kern, met kleine atoommassa’s, wordt gecombineerd om zwaardere nieuwe kern te vormen. Nucleaire fusie is ook exotherme reacties en energie die vrijkomt bij deze reacties is groter dan energie die vrijkomt bij splijtingsreacties. Integendeel, er moet een grote hoeveelheid energie zijn om fusiereacties te starten. In waterstofbom zien we fusiereacties. Halfwaardetijd En Radioactieve Vervaltarieven
Halfwaardetijd: instabiele kern vervalt radioactief en vermindert zijn massa. Halftijd is de tijd die nodig is om de helft van de massa radioactieve materie te laten vergaan. Het is afhankelijk van materietypes of n / p verhouding. Als de initiële massa van materie m0 is, heeft het na t tijd massa m, en als de halfwaardetijd van materie t(1/2) is;
wanneer t=t(1/2) m=m0/2
Onderstaande afbeelding toont de hoeveelheid massa naarmate de tijd verstrijkt;
Na de eerste helft neemt de massa af tot m0/2, na de tweede helft neemt de helft van de vorige waarde af. Als we het als vergelijking schrijven, krijgen we;
m=m0/2n
Waar “n” het aantal halfwaardetijden is, n=t/t(1/2)
Tarief Van Verval:
De snelheid van verval is het aantal gedesintegreerde nucleus in tijdseenheid. De snelheid van verval hangt af van de halfwaardetijd en de massa van de materie.
- De snelheid van verval is omgekeerd evenredig met de halfwaardetijd van materie. Als massa’s van twee zaken gelijk zijn, heeft materie met een kleinere halfwaardetijd een hoger verval.
- De snelheid van verval is recht evenredig met de massa radioactieve materie.
- Omdat de massa materie afneemt in het vervalproces, neemt de snelheid van verval ook af met de tijd.
De relatie tussen halfwaardetijd en verval is; k=0,693/t(1/2)
waarbij k de snelheid van verval is en t(1/2) de halfwaardetijd is.
Nucleaire Chemie (Radioactiviteit) Examens En Probleem Oplossingen