Løsningsforslag kapittel 10 (2013)

10.1.1
Se i boka på side 292.
10.1.2 Et radioaktivt stoff har en ustabil kjerne som sender ut forskjellige typer stråling. Strålingen fra slike stoffer fører til endring i oppbygning av kjernen, og stoffet kan bli spaltet til et stoff med mindre tunge atomer. Se i boka på side 292.

 

10.1.3
De to mest kjente radioaktive stoffene er uran og radium. Nederst på side 292 i boka ser du en figur som viser spaltingene av en urankjerne som ender med en stabil blykjerne.
10.1.4
Se på tekst og figur i boka på side 293-294.
10.1.5
a) Uran er grunnstoff nummer 92, dvs. at det er 92 protoner i kjernen. Hvor mange nøytroner er det da når nukleontallet er 234?
b) Se for eksempel figuren nederst på side 292.
10.1.6
a) Se øverst på side 294 i boka.
b) Se på side 294 i boka.
10.1.7
a) α-partikler er heliumkjerner (42He) som består av to protoner og to nøytroner, til sammen fire nukleoner. Nukleontallet minker derfor med fire, og protontallet minker med to når et grunnstoff spaltes ved å sende ut alfastråling (α-stråling).
b) Ja, men du bør forklare hvorfor det stemmer.
c) Ett eksempel: 21084Po 20682Pb + α-partikkel (42He)
 
d) β-stråling er elektroner med stor fart som kommer fra kjernen der et nøytron omdannes til et proton. Protontallet øker derfor med én, mens nukleontallet forblir det samme.
n p+ + β (elektron)
e) Ja, men du bør forklare hvorfor det stemmer.
f) To eksempler:
21082Pb 21083Bi + β (elektron)
 
21083Bi 21084Po + β (elektron)
 
10.1.8
a) Radium-226 har 88 protoner og 138 nøytroner, til sammen 226 nukleoner.
b) Radium-226 utstråler α-partikler og omdannes til radon-222.
22688Ra 22286Rn + α-partikkel (42He)
 
c) Radonisotopen har 86 protoner og 136 nøytroner, til sammen 222 nukleoner.
 
10.1.9
Se nederst på side 294 i boka.
10.1.10
Se ekstrasstoffet på side 295 i boka.
 
 
10.1.11
Se figur og tekst i boka på side 296.
 
10.2.2
a) Becquerel, et mål på antall kjernenedbrytninger per sekund.
b) Henri Bequerel, fransk fysiker (1852-1908)
10.2.3
1 kg kjøtt inneholder radioaktivt stoff som har 400 omdanninger per sekund. Du finner mye stoff om stråling fra radioaktive stoffer på hjemmesidene til Statens strålevern: http://www.nrpa.no/
 
10.2.4
For hver 24. dag som går, blir mengden av thorium halvert. Vekstfaktoren er 0,5 per 24 dager.
Etter 24 dager er det derfor 10 g · 0,5 = 5 g igjen.
Etter 48 dager er det 5 g · 0,5 = 2,5 g igjen.
Etter 72 dager er det 2,5 g · 0,5 = 1,25 g igjen.
Etter 96 dager er det 1,25 g · 0,5 = 0,63 g igjen.
10.2.5
a) Etter 1599 år er stoffmengden halvert.
b) 3198 år. Etter nye 1599 år er 0,5 g halvert, det er igjen 0,25 g Radium – 226.
c) 4797 år. Etter nye 1599 år er 0,25 g halvert, det er igjen 0,125 g Radium – 226.
10.2.8
Se side 297 i boka.
10.2.9
a, b, c, d, e, f: Se side 297 i boka. Bruk oppslagsverk og Internett til å finne ut mer om radonstråling.
 
10.3.1
a) Ved ionisering blir elektroner slått løs fra atomer og molekyler slik at det dannes ioner.
b) Ioniserende stråling er partikkelstråling, gjerne partikler med elektrisk ladning, og energirik EM-stråling slik som gammastråling.
c) Stråling med høy energi og elektriske krefter mellom ladde strålingspartiklene og elektronene i atomene, gjør at det kan bli dannet ioner.
10.3.2
Se side 300 i boka.
10.3.3
Elementærpartikler blir da utsatt for elektromagnetiske krefter i lange rør. De elektromagnetiske kreftene får partiklene til å bevege seg raskere og raskere. Når farten er stor nok, skytes de ut som stråling.
 
10.4.1
a) – f): se i boka på side 300-304.
10.4.2
Se i boka på side 302.
10.4.4 
a) N(5300) = 100·0,5(5300/5730) = 52,7. Det var 52,7 % C-14 tilbake i Ötzi dersom vi regner 100 % C-15 på det tidspunktet Ötzi døde.
b) Tenk slik: Når det er gått en halveringstid er det 50 % C-14 igjen. Når det er gått to halveringstider er det 25 % C-14 igjen. Dette vil si at skjelettet til Ötzi ville vært 11460 år. Generelt stilles det opp en likning som løses slik:
 
N(t) = 100·0,5(t/5730) = 25 ↔ 0,5(t/5730) = 0,25. Prøv deg fram på lommeregneren, løs likningen grafisk eller løs likningen ved logaritmeregning. Svar: 11460 år.
10.4.5
Se side 305 i boka.