2. Radioactief verval van radon-220
Inleiding
Sommige stoffen in de natuur zijn niet stabiel: ze vervallen onder uitzending van ioniserende straling tot andere stoffen. Zo vervalt radium-226 tot het stabiele lood-206. Het is niet te voorspellen wanneer een bepaalde instabiele atoomkern vervalt. Maar bij een groot aantal instabiele kernen ontstaat wel een regelmaat in het verval: in een bepaalde tijdsduur vervalt steeds de helft van de aanwezige instabiele kernen. Die tijdsduur noemen we de halveringstijd. De waarde van de halveringstijd hangt af van het nuclide, en loopt uiteen van onderdelen van een seconde tot miljoenen jaren.
| Halveringstijd | havo: makkelijk (2A) tot gemiddeld (2B) | vwo: makkelijk (2A) tot gemiddeld (2B) | Mobiel en UU |
Doel
Bepalen van de halveringstijd van het gasvormige radon-220.Opstelling
De opstelling bestaat uit een ionisatiekamer die via een slang verbonden is met een plastic flesje met thorium-232. In het flesje zit het gasvormige radon-220: een vervalproduct van het thorium-232. Het radongas wordt in de ionisatiekamer gespoten. De door het radon uitgezonden α-straling ioniseert daar de lucht. De bij deze ionisaties gevormde lading is als een elektrische stroom via een signaalversterker te meten met een stroommeter (experiment 2A) of een x,t-schrijver (experiment 2B).
Toepassingen
Bij ouderdomsbepaling met de koolstofdateringsmethode wordt de activiteit van het radioactieve koolstof-14 in een voorwerp gemeten. De halveringstijd van deze koolstofisotoop is 5730 jaar. De gemeten activiteit van het koolstof-14 levert samen met de bekende halveringstijd de ouderdom van het voorwerp. Dit is een veel gebruikte dateringsmethode in de archeologie (zie ook experiment 21).
Radioactieve nucliden met een korte halveringstijd worden als tracer (spoorzoeker) gebruikt bij medisch onderzoek naar bijvoorbeeld hartafwijkingen, hersentumoren en schildklieraandoeningen (zie ook experiment 10).