Natuurlijke Nucleaire Reacties En Radioactief Verval
Natuurlijke Nucleaire Reacties En Radioactief Verval
Bij radioactieve reacties blijven lading en mas-nummer behouden. Nu verklaren we radioactief verval, straling een voor een.
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.
Voorbeeld:
92238U →90234Th + 24He
86222Rn → 84218Po + 24He
Eigenschappen Van α-deeltjes:
- Omdat ze positief geladen zijn, is hun ionisatievermogen hoog.
- Ze worden beïnvloed door een elektrisch veld en wijken af naar een negatief geladen plaat.
- Een stuk papier kan de beweging van Î ± deeltjes stoppen.
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 “β -”
01n → 11p + -10e(β-)
Na bèta-verval neemt het aantal protonen met één toe en neemt het aantal neutronen met één af. Het massagetal blijft dus constant.
Voorbeeld:
55137Cs → 56137Ba + -10e
13H → 23He + -10e
614C → 714N + --10e
Eigenschappen Van Bèta-deeltjes:
- Bèta-deeltjes bewegen met een snelheid die dichter bij de snelheid van het licht ligt.
- Omdat hun lading kleiner is dan die van alfadeeltjes, is hun ionisatievermogen lager dan die van alfadeeltjes.
- Omdat het geladen deeltjes zijn, wijken ze af in elektrische en magnetische velden.
- Hun penetratievermogen is groter dan alfadeeltjes, ze kunnen aluminium doordringen met een dikte van 2-3 mm.
3. Positron Verval (straling):
Het wordt ook wel beta-positief verval genoemd. Het wordt aangegeven met +10e or β+.
Positron verval is conversie van één proton naar één neutron.
11p → 01n + +10e
Bij positron verval blijft het aantal massa’s behouden, echter neemt het aantal protonen met één af en neemt het aantal neutronen met één toe.
Voorbeeld:
1938K → 1838Ar + +10e
53122I → 52122Te + +10e
2754Co → 2654Fe + +10e
Eigenschappen Van Positrondeeltjes: Omdat het geladen deeltjes zijn, wijken ze af in elektrische en magnetische velden.
Positrondeeltjes hebben dezelfde eigenschap als bèta-deeltjes en kunnen ioniseren en doordringen.
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". In reacties wordt dit weergegeven als “00γ”. Na gamma-verval zijn het atoomnummer en massagetal van de kern behouden.
Voorbeeld:
1st stap:
94240Pu → [92236U] +24He
2nd stap: 92236U →92236U + 00γ
Eigenschappen Van Gammastralen:
- Het zijn hoogenergetische elektromagnetische golven
- Omdat ze neutraal zijn, wijken ze niet af in elektrisch en magnetisch veld.
- Hun doordringende vermogen is te hoog.
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
Na elektronenvangst is het massagetal behouden, het atoomnummer neemt af met één en het aantal neutronen neemt toe met 1.
Voorbeeld: 2758Co + -10e → 2658Fe
47106Ag + -10e → 46106Pd
Voorbeeld:
90234X + β- → Y + γ + 2β+ + α
Vind het aantal protonen en het massagetal van Y in de gegeven reactie hierboven.
Oplossing:
Aantal protonen aan linkerkant van reactie is;
90+(-1)=89
Het aantal protonen aan de rechterkant van de reactie moet dus 89 zijn.
Y+1.(0) + 2.(+1) +2 =89
Y+4=89
Y = 85 aantal protonen
Massa aantal reactanten moet gelijk zijn aan massa aantal producten.
234 + 0 = 234 massa aantal reactanten Y+ 1.(0) + 2.(0) + 4=234
Y + 4=234
Y=230 massa nummber Y
85230Y
Voorbeeld: X vervalt in de kern en geconverteerd naar Y. Onderstaande grafiek toont veranderingen in het massagetal versus atoomnummer van X.
Welke van de volgende uitspraken zijn waar?
I. X doet 2 α en 4 β- verval
II. X en Y zijn isotopen
III. Neutronengetallen van Y zijn 126
Oplossing:
In β- verval blijft het massagetal constant en neemt het atoomnummer toe met 1. In α verval neemt het massagetal af met 4 en neemt het atoomnummer af met 2.
I. Zoals weergegeven in de grafiek, doet X 2 α en 4 β- verval I is waar
II. We zien dat in grafiek X en Y hetzelfde atoomnummer hebben, dus zijn het isotopen. II is waar
III. In de grafiek zien we dat atoomnummer van Y 84 is en het massagetal 210 is
210-84 = 126 neutronen III is waar.
Nucleaire Chemie (Radioactiviteit) Examens En Probleem Oplossingen