Springen naar inhoud

Rendement nucleaire batterij



  • Log in om te kunnen reageren

#1

Cura

    Cura


  • >1k berichten
  • 2956 berichten
  • Moderator

Geplaatst op 04 mei 2012 - 21:57

Examenopgave natuurkunde, waarbij eerder gegeven is dat het om een Nikkel-63 batterij gaat.

Examen.jpg

Nu begrijp ik deze zin niet:

Het rendement blijft bij het teruglopen van het vermogen gelijk.


Hoe kan dat?

P = vermogen
n = rendement

Moet ik het interpreteren dat ondanks dat de batterij leger wordt, dat het rendement gelijk blijft? Of dat als het vermogen van de batterij slechter wordt (is dat hetzelfde als dat de batterij leger wordt?), dat het rendement dan naar verhouding niet minder wordt -> en dus constant blijft?

Tot slot nog even: als ik in Binastabel 25 kijk, zie ik dat nikkel een bèta-straler is; kleiner ioniserend vermogen dan alfa, maar groter doordringend vermogen...waarom stoppen ze een dergelijk element in een pacemaker als de straling aardig goed door een stukje metaal kan doordringen en ook voor forse schade in het lichaam kan zorgen?
Small opportunities are often the beginning of great enterprises. (Demosthenes, 384 BC - 322 BC)

Dit forum kan gratis blijven vanwege banners als deze. Door te registeren zal de onderstaande banner overigens verdwijnen.

#2

Jan van de Velde

    Jan van de Velde


  • >5k berichten
  • 44867 berichten
  • Moderator

Geplaatst op 05 mei 2012 - 00:21

Moet ik het interpreteren dat ondanks dat de batterij leger wordt, dat het rendement gelijk blijft? Of dat als het vermogen van de batterij slechter wordt (is dat hetzelfde als dat de batterij leger wordt?), dat het rendement dan naar verhouding niet minder wordt -> en dus constant blijft?

Daar staat twee keer hetzelfde. Stel het splijtingsproces levert een vermogen (kernenergie) van 1 W bij een nieuwe batterij, en het elektrisch (nuttig) vermogen zou 0,5 W bedragen (ik noem maar wat), dan is het rendement 50%. Een oudere batterij levert nog maar 0,9 W kernergie, maar het rendement bedraagt nog steeds 50% en het elektrisch vermogen zal dus dalen tot 0,45 W.

In werkelijkheid zou het wel eens niet ondenkbaar kunnen zijn (en gezien de tekst vermoed ik dat dat zo is) dat bij het afnemen van het kernenergetisch proces óók het rendement daalt. Om de opgave niet nodeloos ingewikkeld te maken wordt dat hier uitgesloten.

Tot slot nog even: als ik in Binastabel 25 kijk, zie ik dat nikkel een bèta-straler is; kleiner ioniserend vermogen dan alfa, maar groter doordringend vermogen...waarom stoppen ze een dergelijk element in een pacemaker als de straling aardig goed door een stukje metaal kan doordringen en ook voor forse schade in het lichaam kan zorgen?

In zoverre een misvatting dat het ene deeltje het andere niet is. Dracht is behalve van het te doordringen materiaal ook sterk afhankelijk van de (kinetische) energie van het deeltje. In BINAS staat daarom behalve de soort straling ook de energie van de betreffende deeltjes vermeld. Leg die BINASwaarde maar eens naast een tabel als wat je hier op pag 3 vindt:
http://w3.tue.nl/fil...afscherming.pdf
ALS WIJ JE GEHOLPEN HEBBEN....
help ons dan eiwitten vouwen, en help mee ziekten als kanker en zo te bestrijden in de vrije tijd van je chip...
http://www.wetenscha...showtopic=59270

#3

Benm

    Benm


  • >5k berichten
  • 8797 berichten
  • VIP

Geplaatst op 05 mei 2012 - 02:28

Het zijn losstaande zaken: je hebt de terugloop van de activiteit als gevolg van verval, dat is een gegeven feit.

Hoe het rendement van hetgeen de radio/acitviteit/warme omzet naar electriciteit reageert op verandere input is iets anders, evenals het teruglopen van het rendement van die omzetting door veroudering van het systeem en dergelijke.
Victory through technology

#4

Cura

    Cura


  • >1k berichten
  • 2956 berichten
  • Moderator

Geplaatst op 05 mei 2012 - 07:56

Aaah, ja ik snap het! Bedankt beide!

@ Jan: In Binas zie ik staan dat een beta-deeltje Nikkel-63 een energie heeft van 0,062MeV. Uit de tabel van jouw link kan ik dan opmaken dat, als we er even vanuit gaan dat de pacemaker van aluminium is, de dracht nog vele malen minder dan 0,0063 cm(!) is. Ok, probleem opgelost! :)
Small opportunities are often the beginning of great enterprises. (Demosthenes, 384 BC - 322 BC)

#5

Jan van de Velde

    Jan van de Velde


  • >5k berichten
  • 44867 berichten
  • Moderator

Geplaatst op 05 mei 2012 - 08:12

In Binas zie ik staan dat een beta-deeltje Nikkel-63 een energie heeft van 0,062MeV. Uit de tabel van jouw link kan ik dan opmaken dat, als we er even vanuit gaan dat de pacemaker van aluminium is, de dracht nog vele malen minder dan 0,0063 cm(!) is.

1) voor de volledigheid, wat BINAS verzuimt te vermelden is dat de genoemde energie de maximum-energie per deeltje is. Het gemiddelde ligt als ik wat rondgoogle op ca 0,017 MeV. Maar goed, waar het om gaat, als je door die isotopenlijst struint dan zie je dat 63Ni zowat de zwakste betastraler is. Een heel bewuste keuze dus voor dit soort batterijen.
2) niet "vele malen minder dan 0,0063 cm". Als je de gegevens uit die tabel extrapoleert misschien de helft. Hoe dan ook, absoluut veilig in vrijwel elke verpakking.
ALS WIJ JE GEHOLPEN HEBBEN....
help ons dan eiwitten vouwen, en help mee ziekten als kanker en zo te bestrijden in de vrije tijd van je chip...
http://www.wetenscha...showtopic=59270

#6

Cura

    Cura


  • >1k berichten
  • 2956 berichten
  • Moderator

Geplaatst op 05 mei 2012 - 08:50

2) niet "vele malen minder dan 0,0063 cm". Als je de gegevens uit die tabel extrapoleert misschien de helft. Hoe dan ook, absoluut veilig in vrijwel elke verpakking.


Ha, ik las 0,0063cm bij 1 eV, maar het is 0,1 eV...dan is het inderdaad niet heel veel minder! ;)

Maar als ik de andere elementen en isotopen dan bekijk, dan valt het eigenlijk best mee (op aantal uitzonderingen na), hoe gevaarlijk de straling is.
Small opportunities are often the beginning of great enterprises. (Demosthenes, 384 BC - 322 BC)

#7

Jan van de Velde

    Jan van de Velde


  • >5k berichten
  • 44867 berichten
  • Moderator

Geplaatst op 05 mei 2012 - 09:06

dan valt het eigenlijk best mee

Het meeste gevaar, niet alleen i.g.v. straling, valt wel mee als je er met verstand van zaken mee omgaat. Pas zodra je slordig of laconiek wordt .......
ALS WIJ JE GEHOLPEN HEBBEN....
help ons dan eiwitten vouwen, en help mee ziekten als kanker en zo te bestrijden in de vrije tijd van je chip...
http://www.wetenscha...showtopic=59270






Also tagged with one or more of these keywords: natuurkunde

0 gebruiker(s) lezen dit onderwerp

0 leden, 0 bezoekers, 0 anonieme gebruikers

Ook adverteren op onze website? Lees hier meer!

Gesponsorde vacatures

Vacatures