De presentatie wordt gedownload. Even geduld aub

De presentatie wordt gedownload. Even geduld aub

Reeks 5 major Zie nano p.37 e.v.. FIJNSTRUCTUUR VAN ATOMEN HOOFDSTUK 1: 1.1 Het algemene bouwpatroon van een atoom 1.2 De fijnstructuur van atoomkernen.

Verwante presentaties


Presentatie over: "Reeks 5 major Zie nano p.37 e.v.. FIJNSTRUCTUUR VAN ATOMEN HOOFDSTUK 1: 1.1 Het algemene bouwpatroon van een atoom 1.2 De fijnstructuur van atoomkernen."— Transcript van de presentatie:

1 reeks 5 major Zie nano p.37 e.v.

2 FIJNSTRUCTUUR VAN ATOMEN HOOFDSTUK 1: 1.1 Het algemene bouwpatroon van een atoom 1.2 De fijnstructuur van atoomkernen

3 Neutron: n Proton: p Elektron: e 1.1 Het algemene bouwpatroon van een ATOOM X: chemisch symbool A Z A: massagetal Z: atoomgetal X A = Z + N nuclide

4 massagetal A = aantal p + aantal n atoomnummer Z = aantal p = aantal e - aantal n = A – Z NB. De kenmerkende (identificerende) eigenschap van een atoom is het aantal protonen dus Z atoom kern (+) elektronenwolk (-) nucleonen protonen (+) neutronen (o) elektronen (-) Elementaire deeltjes van atoom A E Z massagetal symbool atoomnummer

5 Elementaire deeltjes : zeer klein daarom: fundamentele eigenschappen (massa en lading) vergelijken (relatieve lading en massa!) –Lading : vgl. met eenheidslading = 1, C –Massa : vgl. met a.m.u. = u = 1/12 massa 12 C-atoom = 1, kg

6 Opdracht Onderstaande tabel bevat een aantal gegevens van isotopen. Vul deze tabel aan. ElementNuclide Atoomnummer Z Massagetal A Aantal p + Aantal n 0 Aantal e Sr Tb Rn

7 Neutron: n Proton: p Electron: e Waterstof en haar isotopen 1 1 H 2 1 H 3 1 H waterstof zware waterstof of deuterium (stabiel) tritium (onstabiel) isotopen hebben hetzelfde aantal protonen

8 1.2 fijnstructuur van de atoomkern * Isotopen 17 ZEen element wordt gekenmerkt door het aantal p = Z Een nuclide = atoomsoort met bepaald aantal p en bepaald aantal n 35 Cl 37 Cl één element kunnen verschillende nucliden Van één element kunnen verschillende nucliden bestaan. isotopen. Dit noemt men isotopen. -zelfde Z : zelfde aantal p en e - zelfde plaats in PSE zelfde chemische eigenschappen verschillende massa -verschillend A : verschillend aantal n verschillende massa komen in bepaalde verhouding voor in natuur Bij chloor is 75,53% 35 Cl en 24,47% 37 Cl

9 * Atoommassa (van een element) p.40 A = nuclidemassa van een welbepaald atoom (nuclide) uitgedrukt in kg of in atoommassa-eenheid u vb A r = relatieve nuclidemassa van een atoom onbenoemd vb Atoommassa van een element A r (X) is het gemiddelde van alle relatieve nuclidemassa’s van alle isotopen van dat element, rekening houdend met de procentuele natuurlijke samenstelling

10 Verband tussen gemiddelde relatieve nuclidemassa en atoommassa A r (X) Berekening gemiddelde A r 75,5% van de isotopen van Cl zijn nucliden 35 Cl met A r = 34,97 24,5 % van de isotopen van Cl zijn nucliden 37 Cl met A r = 36,96 Gemiddeld heeft één Cl-atoom een relatieve massa = 35,45 (= waarde in PSE)

11 Informatiebron voor isotopensamenstelling s/elements/text/O/isot.htmlhttp://www.webelements.com/webelement s/elements/text/O/isot.html

12 1.2.2 Opgaven 1.Bereken de atoommassa van het element Pb waarvan de isotopen met A r = 204, Ar= 206, Ar = 207 en Ar= 208 in de natuur respectievelijk voorkomen voor 1,5%, 23,6%, 22,6% en 52,3%. Antwoord: de relatieve atoommassa van het element lood is A r (Pb) = 207,24

13 2.Twee isotopen van boor bezitten elk respectievelijk 5 en 6 neutronen. De gemiddelde relatieve atoommassa van boor bedraagt 10,82. Bereken het procentueel voorkomen van elke isotoop. Nuclidemassa’s zijn respectievelijk 10,01u en 11,01u 5 B bezit 5 p + dus 2 isotopen van boor Antwoord: isotoop 10 B komt voor voor 18% en isotoop 11 B komt voor voor 82%

14 3.Er zijn 3 isotopen van Li. Van welk Li- isotoop verwacht je het hoogste procentueel voorkomen. Verklaar. A r (Li) = 6,941 De A r ligt zeer dicht bij de waarde ‘7’ zodat de isotoop 7 Li het hoogste procentueel voorkomen heeft. Ofwel er net evenveel 6 Li aanwezig als 8 Li

15 4.Volgende tabel bevat onvolledige gegevens over natuurlijke isotopen. Vul de tabel aan.. Gemiddelde relatieve atoommassa van het element Nucliden Relatieve nuclidemassa van de isotopen Procentueel voorkomen van de isotopen A r (Cu)=63,546 oefening 1 65 Cu 62,93064, A r (C) = 12,011 oefening 2 12 C 13 C12, ,903 1,097 A r (Mg)= oefening 3 24 Mg 25 Mg 26 Mg24,0 25,026,078,6 10,111,3 A r (Ne)= oefening 4 20 Ne 21 Ne 22 Ne19,992-20,994-21,99190,920,2578,823 69,17 %30,83 % Oplossingen: zie volgende dia’s 13,003 24,327 20,171

16 Gemiddelde relatieve atoommassa van het element Nucliden Relatieve nuclidemassa van de isotopen Procentueel voorko­men van de isotopen A r (Cu)=63,456 oefening 1 63 Cu 65 Cu62,93064, Antwoord: isotoop 63 Cu komt voor voor 69,17 % en isotoop 65 Cu komt voor voor 30,83 % 69,17 %30,83 %

17 Gemiddelde relatieve atoommassa van het element Nucliden Relatieve atoommassa van de isotopen Procentueel voorko­men van de isotopen A r (C) = 12,011 oefening 2 12 C 13 C12, ,903 1,097 Antwoord: A r ( 13 C) = 13,003 13,003

18 Gemiddelde relatieve atoommassa van het element Nucliden Relatieve nuclidemassa van de isotopen Procentueel voorko­men van de isotopen A r (Mg)= oefening 3 24 Mg 25 Mg 26 Mg24,0 25,0 26,078,610,1 11,3 Antwoord: de gemiddelde A r ( 12 Mg) = 24,327 24,327

19 Gemiddelde relatieve atoommassa van het element Nucliden Relatieve nuclidemassa van de isotopen Procentueel voorko­men van de isotopen A r (Ne)= oefening 4 20 Ne 21 Ne 22 Ne19, , ,99190,92 0,257 8,823 Antwoord: de gemiddelde A r ( 10 Ne) = 20,171 20,171

20 Stabiliteitkromme p.42 Stabiliteit van atoomkernen (p.41)

21 C. Stabiliteitkromme Stabiele nucliden : p + en n 0 in de kern samengehouden door de zeer sterke kernkrachten Kernkrachten > elektrostatische afstoting vormen de stabiliteitband in stabiliteitkromme Lage atoomnummers N = 1 (rechte) Z Hogere atoomnummers N > 1 Z Onstabiele nucliden boven en onder stabiliteitband : Kernkrachten < elektrostatische afstoting *een onaangepaste N verhouding Z

22 natuurlijke radioactiviteit H. Becquerel (1896) : uraanertsen produceren een doordringende stralingH. Becquerel –Eigenschappen van die natuurlijke radioactieve straling zwarting fotografische plaat ioniseren van de lucht oplichting van een fluorescerende stof spontaan proces (zonder energietoevoer) niet beïnvloedbaar door temperatuur of druk niet beïnvloedbaar door chemische reacties P. en M. Curie : via een chemische scheiding ontdekken ze in pechblende U 3 O 8 2 sterkere radioactieve elementen Po en RaP. en M. Curie nadien werden in U- en Th-ertsen: nog een 40-tal andere radioactieve elementen ontdekt atoomnummers 81 tot 92

23 Becquerel

24 Pierre en Marie CURIE

25 Natuurlijke stralingstypen doordringingsvermogen :  <  <  RutherfordRutherford : plaatste een radiumzout in elektrisch veld : gevolg : de straling valt uiteen in 3 soorten stralen ++  - Ra

26

27  - stralen   - stralen   - stralen  - stralen RADIOACTIVITEIT radioactief verval met deeltjes: radioactief verval met straling: twee protonen en twee neutronen negatief geladen elektron positief geladen elektron of positron

28  - deeltjes   - deeltjes  - stralen RADIOACTIVITEIT papier Aluminium 6 mm dikke betonlaag

29 aard van de  -straling Corpusculair : Helium-kernen –Elektrische lading is 2 x positief –Relatieve massa = m Helium-kern = 4 u v

30 Hoe ontstaan α- stralingen? Uitzending van  -deeltjes Ra Rn + α +  natuurlijke desintegratie = radioactief verval er ontstaat een nieuw element = Transmutatie ( het radiumatoom wordt een radonatoom)

31 NIRAS Soorten radioactiviteit

32 aard van de  - -straling Corpusculair : elektronen (die in de kern ontstaan zijn en door die kern worden uitgezonden) –Elektrische lading is negatief –Kleine relatieve massa (~ 1/2000 u) v = 95% van de lichtsnelheid (dus snelle elektronen) klein ioniserend vermogen groot doordringingsvermogen 0 e p.45

33 Uitzending van  - -deeltjes (elektronen, gevormd in de kern door omvorming van een neutron in een proton en met grote snelheid uit kern gestoten) n p + e Pb Bi + e +  -- Hoe ontstaan β- stralingen? neutron

34 aard van de  -stralen Elektromagnetische trillingen = fotonen (lichtdeeltjes met een oorsprong in de kern) energiepakketjes –geen lading –geen massa v = c zeer sterk doordringingsvermogen 0  0 p.45

35 Hoe ontstaan  stralen elektronenvangst van een elektron uit de K-schil : omzetting in kern van proton in neutron p + e n Y + e Sr +  + X-str Bij elektronenvangst ontstaat een nieuw element want Z vermindert met één (maar A blijft ongewijzigd).

36

37 Halfwaardetijden p.45 halveringstijden T 1/2 is specifiek voor het verval van een bepaald radionuclide

38 Intensiteit van de straling p45 ActiviteitBqaantal DosisGyjoule/kg DosisequivalentSvjoule/kg

39 Opdrachten 1 Bereken met behulp van bovenstaande gegevens de stralingsdosis waaraan jij persoonlijk het voorbije jaar werd blootgesteld. ……….. 2 Bereken het gemiddelde van de klas. Ligt dit tussen 1 en 2mSv? ………..

40 NIRAS Soorten radioactiviteit

41 1.4.2 Het gebruik van radio-isotopen in wetenschappelijk onderzoek

42 Het gebruik van radio-isotopen in de geneeskunde A Radiotherapie

43 B Medische beeldvorming Radio-isotopen bvb. met injectiespuit in lichaam brengen Radioactieve straling : plaats van isotopen in lichaam detecteren door stralingdetectie met scintillatie-camera straling moet zwak, niet gevaarlijk zijn: anders vernietiging van cellen Scintigram van schildklier probleem in linkerdeel knobbeltje (tussen kruisjes) = kanker Voorbeeld 1: schildklieronderzoek

44 B Medische beeldvorming Voorbeeld 2: maken van een botscan Botscan breuk in handwortelbeentje bij vrouw van 66 jaar

45 1.4.4 Het gebruik van radio-isotopen in wetenschappen en techniek als ‘tracer’ = ‘spooraanwijzer’ radio-isotopen zijn als ‘schapen met een bel om hun hals’ :

46 Enkele voorbeelden Voorbeeld 1: stromingssnelheid van een vloeistof Voorbeeld 2: vervoer van aardolieproducten in pijpleidingen

47 Voorbeeld 3: Door welke delen van een plant wordt een bepaalde meststof opgenomen? radio-isotopen van een bepaald element: dezelfde chemische eigenschappen als niet-radio-actief element:

48 Opdrachten Een kip maakt de kalkschaal van een ei met voedsel dat diezelfde dag geconsumeerd is, de inhoud van het ei met voedsel van een maand ervoor. Hoe hebben radio-isotopen kunnen helpen bij deze verrassende ontdekking? In een wetenschappelijk experiment worden wespen uit een bepaald nest gevoed met radioactieve honing? Wat zou de bedoeling kunnen zijn van de onderzoekers? Een riviertje verdwijnt ergens spoorloos in de grond. Waar komt het weer bovengronds? Kunnen radio-isotopen helpen? Hoe? Radioactief Ca toevoegen aan voedsel van bepaalde dag – kalkschaal ei van die dag onderzoeken op straling – positief ? – schaal gemaakt met voedsel van die dag Wespen van dat nest identificeren t.o.v. wespen van andere nesten – activiteiten van die wespen volgen Ja – radio-isotopen toevoegen aan water voor het ondergronds verdwijnt - een Geigerteller plaatsen op verschillende plaatsen waar riviertjes terug bovengronds komen - waar radioactiviteit gemeten wordt stroomt water van het bewuste riviertje!

49 In industrie ‘tracer’ = ‘spooraanwijzer’ maar ook als ‘indicatie van fouten’ Voorbeeld 1: Controle dikte platen Voorbeeld 2: Vullen van bvb. colaflesjes tot bepaald niveau

50 Toepassingen voor isotopen radiotracers nl.com/general/reports_nl/radiotracers/radiotracers.htmlhttp://www.nrg- nl.com/general/reports_nl/radiotracers/radiotracers.html nl.com/public/medical_nl/reactorandcyclotron/http://www.nrg- nl.com/public/medical_nl/reactorandcyclotron/ geneeskunde 7fff11233.htmlhttp://www.helsingborgslasarett.se/4.10e35d5f7ef1c076e 7fff11233.html


Download ppt "Reeks 5 major Zie nano p.37 e.v.. FIJNSTRUCTUUR VAN ATOMEN HOOFDSTUK 1: 1.1 Het algemene bouwpatroon van een atoom 1.2 De fijnstructuur van atoomkernen."

Verwante presentaties


Ads door Google