isotopen

[Jan Terhuijzen]

Hallo,

Misschien een vraag die al vaker is gesteld.

Isotopen zijn eigenlijk radioactief. Sommige isotopen hebben een heel korte vervaltijd, en sommige een extreme lange vervaltijd.

Nu heb ik de volgende vragen over isotopen:

1. Een isotoop die bijvoorbeeld 10 neutronen te veel heeft om stabiel te worden, en een vervaltijd heeft van 10 uur, is het dan logisch dat er 1 neutron wordt verwerkt per uur?

2. Als een andere isotoop bijvoorbeeld ook 10 neutronen te veel heeft om stabiel te worden, en een vervaltijd heeft van honderden jaren, waarom duurt het dan zo lang?

Wat bepaalt die tijdsduur?

[Jan van de Velde]

Isotopen zijn eigenlijk radioactief. Sommige isotopen hebben een heel korte vervaltijd, en sommige een extreme lange vervaltijd.

Spreek niet van "vervaltijd". Het is niet zoals bij een gebouw dat het begint met een paar stenen die eraf vallen en dat we dan de tijd zouden meten vanaf dat eerste begin totdat het een volledige ruïne is. Een atoom vervalt instantaan.

De term die jij feitelijk bedoelt is de "halfwaardetijd" of "halveringstijd" en dat is de tijd waarin de helft van het aantal aanwezige instabiele atoomkernen vervalt.

1. Een isotoop die bijvoorbeeld 10 neutronen te veel heeft om stabiel te worden, en een vervaltijd heeft van 10 uur, is het dan logisch dat er 1 neutron wordt verwerkt per uur?

Nee. Want zodra er 1 neutron uit de kern verdwijnt wordt het al een andere isotoop en is er dus al verval. Nogmaals, er is geen "vervaltijd" in de zin van de tijd die het duurt voor één kern om te vervallen.

Wat bepaalt die tijdsduur?

Feitelijk, pure kans.

Als ik buiten 10 betonnen kubussen neerzet op de stoep zullen die nooit omvallen.

Als ik 10 balken neerzet, 2 x zo hoog als breed, dan loopt er eerdaags eens een iets te grote hond tegenaan en valt er eens eentje om. Ga eens over een jaar of 5 kijken en wie weet is de helft door verschillende oorzaken omgevallen. Nog eens 5 jaar later en er staan er nog maar 2-3 overeind.

NB: niemand kon voorspellen welke balk als eerste zou gaan. En ook best kans dat er 5 jaar lang niks gebeurt (bij deze kleine aantallen) en er daarna ineens binnen een maand 3 platliggen.

Plaats ook eens 10 balken, 4 x zo hoog als breed. Die vallen al eens makkelijker om, minder stabiel allemaal. Wie weet ligt de helft over een maand omver.

Plaats 10 panlatjes rechtop op hun smalle kant. Hartstikke onstabiel. Onwaarschijnlijk dat er na een minuut ook nog maar ééntje overeind staat.

Steek eens duizend mensen in een zaal. Ze moeten een getal tussen de 0 en de 99 raden. Raden ze goed dan mogen ze de zaal verlaten. Bij de eerste raadbeurt zal misschien niemand goed raden, maar mogelijk ook wel 30. Maar over veel beurten zal gemiddeld 1% goed raden, en de zaal verlaten. In het begin zijn dat er 10 per raadronde, maar naarmate het er minder worden zullen ook minder mensen dat ene getal uit de honderd raden. Statistisch duurt het dus evenveel rondes om van 1000 naar 500 deelnemers te zakken, als van 500 naar 250. En ook weer even lang om van 250 naar 125 te zakken. De tijd die het duurt om op deze wijze het aantal aanwezigen in de zaal te halveren is de halveringstijd.

Wil je een langere halveringstijd? Laat ze dan een getal tussen de 0 en de 999 raden. Kortere halveringstijd? Geef ze allemaal een geldstuk en laat ze kop of munt gooien.

[mathfreak]

Hallo,

Misschien een vraag die al vaker is gesteld.

Isotopen zijn eigenlijk radioactief.

Nee hoor, neem bijvoorbeeld maar eens waterstof. Hiervan zijn 2 niet-radio-actieve isotopen bekend, namelijk

\(_1^1H\)

en

\(_2^1H\)

, en een radio-actieve isotoop

\(_3^1H\)

. Een isotoop hoeft dus nog niet meteen een radio-isotoop te zijn.