Atomet Tjek din viden om atomet. 3.1 4.1 Atommasse måles i Skriv navnene på partiklerne i atomet. Hvad angiver tallene i den kernefysiske skrivemåde? 4 2 He 13 6 Tegn atomkernen til kulstof-isotopen C. Hvor mange neutroner og protoner er der i plutonium-isotopen 238 94 Pu? Hvilken masse har 37 17 Cl? En kulstof-isotop har 8 neutroner. Skriv isotopen på den kernefysiske skrivemåde: En uran-isotop har 146 neutroner. Skriv isotopen på den kernefysiske skrivemåde: I atomkernen virker elektriske frastødningskræfter og kortrækkende kernekræfter. Tegn og fortæl om disse kræfter. Ny Prisma 9 Kopimappe A Varenr. 9062730 48
Baggrundsstråling 1 Mål baggrundsstrålingen i fysiklokalet. 3.1 4.2 Materialer - GM-rør Sørg for, at der ikke er nogen radioaktive kilder i nærheden, som kan påvirke GM-røret. Anbring GM-røret, så den peger tilfældigt ud i lokalet. Mål baggrundsstrålingen i 10 sekunder. Gentag forsøget 5 gange, og notér resultaterne i skemaet. Måling nr. 1 2 3 4 5 Impulser Find størsteværdien. Find mindsteværdien. Slå højtaleren til, så I kan høre klikkene fra de registrerede impulser. Beskriv regelmæssigheden i den måde, impulserne kommer på? Hvorfor varierer baggrundsstrålingen over korte tidsrum? Ny Prisma 9 Kopimappe A Varenr. 9062730 49
Baggrundsstråling 2 Undersøg, hvordan baggrundsstrålingen varierer gennem en time. 3.1 4.3 Materialer - Pasco Interface - Computer - GM-rør - 1 stativ Tænd for interfacet og computeren. Start programmet Science Workshop. Slut GM-røret til Digital Indgang A. Vælg GM-sensor Ny målemetode. Vælg Filer fra menuen. Vælg Åbn. Find forsøget p9f1.sws. Sæt GM-røret fast i et stativ, så røret peger ud i lokalet. Filen, som er åbnet i Science Workshop, registrerer baggrundsstrålingen hvert 10. sekund gennem en time. Analysér måleresultaterne. Størsteværdi: Mindsteværdi: : Udarbejd et histogram over måleresultaterne. Brug grafvinduet i Science Workshop eller et regneark. Hvad fortæller histogrammet om baggrundsstrålingen? Ny Prisma 9 Kopimappe A Varenr. 9062730 50
Alfa-partikler Undersøg alfa-partiklers evne til at trænge igennem forskellige materialer. 3.1 4.5 Materialer - GM-rør - Alfa-kilde - Papirstykker - Hæfte - Bog - Aluminiumplader - Blyplader - Stativ til plader - Plastfilm Find baggrundsstrålingen i 100 sekunder og dividér med 10: Anbring alfa-kilden ca. 1 cm fra GM-røret. Placér forskellige materialer mellem alfa-kilden og GM-røret, og undersøg, om alfa-partikler kan trænge gennem materialerne. Mål 5 gange i 10 sekunder, og notér resultaterne i skemaet. 1. måling 2. måling 3. måling 4. måling 5. måling minus baggrund Uden Papir Plastfilm Aluminium afskærmning 1 lag 1 lag 0,5 mm tykt Kilden udsender både alfa- og gamma-stråler. Gamma-stråler kan trænge gennem 1 mm aluminium. Hvad viser forsøgene om alfa-strålerne? Ny Prisma 9 Kopimappe A Varenr. 9062730 52
Alfa-partikler i luft Undersøg, hvor langt alfa-partikler kan bevæge sig i luft. 3.1 4.6 Planlæg nogle målinger, der kan vise, hvor langt alfa-partiklerne bevæger sig fra alfa-kilden. Tegn og beskriv, hvad du vil gøre. Gennemfør forsøget, og notér måleresultaterne. Hvad viser forsøget om alfa-partikler? Ny Prisma 9 Kopimappe A Varenr. 9062730 53
Beta-partikler A Undersøg beta-partiklers evne til at trænge igennem pap og papir. 3.1 4.7 Du skal bruge de samme materialer som i øvelse 4.5, men alfa-kilden skal erstattes af en beta-kilde. Find baggrundsstrålingen i 10 sekunder. Gennemfør en forsøgsrække, der viser, hvor gennemtrængende beta-partikler er. Hold hele tiden en fast afstand mellem kilden og GM-røret på f.eks. 5 cm. Kilde og GM-rør må ikke flyttes under forsøget! Mål for hvert materiale 5 gange i 10 sekunder, og notér resultaterne i skemaet. 1. måling 2. måling 3. måling 4. måling 5. måling minus baggrund Uden Papir Hæfte Bog afskærmning 1 lag Ny Prisma 9 Kopimappe A Varenr. 9062730 54
Gamma-partikler A Undersøg gamma-partiklers evne til at trænge igennem forskellige materialer. 3.1 4.9 Du skal bruge samme materialer og metode som i forsøg 4.7, men beta-kilden skal skiftes ud med en gamma-kilde. Mål for hvert materiale og hver tykkelse 5 gange i 10 sekunder, og notér resultaterne i skemaet. 1. måling 2. måling 3. måling 4. måling 5. måling minus baggrund Uden Papir Hæfte Bog afskærmning 1 lag Mål tykkelsen på glas- og plastikpladen, og notér resultatet i skemaet. 1. måling 2. måling 3. måling 4. måling 5. måling minus baggrund Aluminium Aluminium Glas Plastik 0,5 mm 3 mm mm mm Ny Prisma 9 Kopimappe A Varenr. 9062730 56
Radioaktive nuklider Hvad dannes, når et radioaktivt nuklid udsender en partikel. 4.11 3.1 238 Uran-isotopen 92 U er radioaktiv og udsender en alfa-partikel. 238 92 4 U + He 2 Thorium-isotopen 232 90 232 90 Th er radioaktiv og udsender en alfa-partikel. 4 Th + He 2 Strontium-isotopen 90 38 90 38 Sr er radioaktiv og udsender en beta-partikel. Sr + e 131 Jod-isotopen 53 I er radioaktiv og udsender en beta-partikel. 131 53 I + e 222 Radon-isotopen 86 Rn er radioaktiv og udsender en alfa-partikel. 222 86 Rn + 60 Cobalt-isotopen 27 Co er radioaktiv og udsender beta-partikler. 60 27 Co + Ny Prisma 9 Kopimappe A Varenr. 9062730 58
Halveringstid og terninger A Sammenlign atomkerners henfald med sandsynligheden for at slå seksere med terninger. 4.15 3.1 Materialer - 100 terninger - Stopur Forestil dig, at terningerne er radioaktive atomkerner. Når en atomkerne henfalder, bliver den omdannet til et nyt stof. Du finder frem til de terninger, der henfalder ved at kaste med terningerne. Alle sekser-terningerne er henfaldet, og de sorteres fra. Sæt stopuret i gang, og kast med alle terningerne. Sortér alle de terninger fra, der viser seks. Skriv antal seksere i skemaet. Regn ud, hvor mange terninger der er tilbage, og notér også det i skemaet. Alt skal foregå inden for det første minut. Gentag forsøget inden for det andet minut, og fortsæt på samme måde. Kast terningerne 20 gange, eller indtil der ikke er flere terninger tilbage. Tid i min. 0 1 2 3 4 5 6 Antal seksere, A Terninger tilbage, N Ny Prisma 9 Kopimappe A Varenr. 9062730 62
Halveringstid og terninger B 4.16 3.1 Tid i min. 7 8 9 10 11 12 13 Antal seksere, A Terninger tilbage, N Tid i min. 14 15 16 17 18 19 20 Antal seksere, A Terninger tilbage, N Tegn et koordinatsystem som vist, og indsæt punkterne. Terninger til rest, N 60 50 40 30 20 10 0 2 4 6 8 10 Tid min. Hvad er halveringstiden for terningerne? Hvordan ville det gå med halveringstiden, hvis terningerne havde været 20-sidede i stedet for 6-sidede? Ny Prisma 9 Kopimappe A Varenr. 9062730 63
Halveringstid 4.17 3.1 Brug din viden om halveringstid til at løse teoriopgaver. 900 Aktivitet Imp. / 10 sek. 800 700 600 500 400 300 200 100 Tid 0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 min. Hvor lang er halveringstiden? Se tabellen side 70 i elevbogen. Hvilket nuklid kan der være tale om? Hvad er aktiviteten efter 24 timer? gram 14 12 Restmasse Stoffets halveringstid er 6 timer. 10 8 6 4 2 Tid 0 6 12 18 24 30 36 42 48 54 60 timer Vi begynder med 12 gram af et radioaktivt stof. Hvor mange gange er massen af stoffet halveret efter 18 timer? Hvor mange gram af stoffet er der tilbage efter 18 timer? Hvor mange gram af stoffet er der tilbage efter 36 timer? Hvor mange gram af stoffet er der tilbage efter 42 timer? Tegn grafen for stoffets henfald. Ny Prisma 9 Kopimappe A Varenr. 9062730 64