Activiteit - Radioactiviteit - Fysica - Theorie - Toelatingsexamen arts en tandarts

Activiteit

Activiteit definiëren we als |dN/dt|:
Activiteit wordt uitgedrukt in s-1 of Bq (becquerel).
1 Bq is 1 omzetting per seconde.
At = l . Nt
At = |dN/dt| = l . N0 . e-lt = l . N0 . 2-t/T = A0 . 2-t/T
waarbij l = (ln2)/T

Geiger-Müllerteller

Radioactiviteit kan gemeten worden met een Geiger-Müllerteller.
Dit is een apparaat gevuld met een gas waarin de deeltjes geïoniseerd worden door de radioactieve straling.
Deze ionisatie sluit per deeltje een stroomkring, welke een teller verhoogt. Zo kan men dan de radioactieve deeltjes tellen.
Het toestel maakt ook nog een tikkend geluid in geval van radioactieve deeltjes.
Wikimedia Commons / Boffy b, CC BY-SA 3.0, Source

C-14 dateringsmethoden

Men kan radioactiviteit gebruiken om fossielen, ... te dateren.
Bijvoorbeeld, de atmosfeer heeft een bepaalde verhouding C-14/C-12. C-14 vervalt tot N-14, maar levende organismen ademen de atmosfeer in, vullen daarmee de voorraad C-14 weer aan en hebben daardoor dezelfde C-14/C-12 verhouding als de atmosfeer.
Als ze sterven wordt de hoeveelheid C-14 niet meer aangevuld en daalt de C-14/C-12 verhouding, waaruit het tijdstip van overlijden kan geschat worden.
De halfwaardetijd van 14C is 5730 jaar.
Andere radioactieve stoffen worden ook gebruikt voor dateringsmethoden. Voor de bruikbaarheid is de halfwaardetijd belangrijk: 238U bijvoorbeeld heeft een halfwaardetijd van 4,55.109 jaar; dit wordt eerder gebruikt om te zien hoe oud een ertslaag is.

Voorbeeld

Stel dat in een hoeveelheid van 1,00 g koolstof uit levend materiaal 18000 C-14 atomen vervallen in 1 uur.
Stel dat een bepaald fossiel per gram koolstof 3000 omzettingen geeft in 1 uur. Hoe oud is dan dit fossiel? (T voor C-14 is 5730 jaar).
We berekenen eerst l: l = 0,693/5730 jaar = 1,21.10-4 j-1.
Nt = N0.e-lt, dus e- lt = Nt/N0 en dus -lt = ln Nt/N0.
Hieruit volgt t = -1/l . ln Nt/N0.
We rekenen uit:
t = -1/ 1,21.10-4 j-1 . ln (3000/18000)
= 1,48. 103 jaar.