Bij het werken met radioactieve stoffen is het vaak van groot belang om te weten wat de activiteit van een bepaalde hoeveelheid van de stof is.

In sommige gevallen wil men bijvoorbeeld kunnen achterhalen vanaf welke hoeveelheid van een stof de activiteit groter is dan die van een andere stof. Dit kan cruciaal zijn in bijvoorbeeld veiligheidsmaatregelen voor opslag.

💻 Programmeeroefening - Gelijke activiteit

Radioactieve stoffen hebben verschillende halveringstijden en activiteiten, afhankelijk van hun eigenschappen. In deze oefening ga je onderzoeken vanaf welke massa van cesium-131 de activiteit groter wordt dan de activiteit van 1 kilogram radon-222. Dit is een belangrijk concept in radioactieve toepassingen, omdat het begrijpen van de relatie tussen massa en activiteit kan helpen bij het inschatten van hoeveel materiaal nodig is om een bepaalde activiteit te bereiken.

We vergelijken hier de activiteit van cesium-131 en radon-222, twee stoffen met heel verschillende eigenschappen:

• Cesium-131 wordt vaak gebruikt in kankertherapie en heeft een halveringstijd van ongeveer 9,7 dagen.
• Radon-222 komt van nature voor in de bodem en heeft een halveringstijd van ongeveer 3,8 dagen.

Je zult de massa van cesium-131 stapsgewijs vergroten in een while-lus, terwijl je de activiteit ervan berekent, totdat de activiteit groter wordt dan die van 1 kilogram radon-222.

Stap 1: Bereken de activiteit van radon-222

Gebruik de functie massa_naar_activiteit(m, M, T_half) om de activiteit van 1 kilogram radon-222 te berekenen. Je hebt de volgende gegevens nodig:

• Molaire massa van radon-222: 222 g/mol
• Halveringstijd van radon-222: 3,8 dagen (dit is 328320 seconden)
• Massa: 1 kilogram

Stap 2: Start met een kleine massa cesium-131

Gebruik dezelfde functie massa_naar_activiteit(m, M, T_half) om de activiteit van 0,1 kilogram cesium-131 te berekenen. Je hebt hiervoor nodig:

• Molaire massa van cesium-131: 131 g/mol
• Halveringstijd van cesium-131: 9,7 dagen (dit is 838080 seconden)
• Startmassa: 0,1 kilogram

Stap 3: While-lus implementeren

Schrijf een while-lus waarbij je de massa van cesium-131 telkens met 0,05 kilogram vergroot. Telkens wanneer de lus wordt doorlopen, bereken je de activiteit van cesium-131 met de huidige massa. Zolang de activiteit van de hoeveelheid cesium-131 kleiner is dan die van 1 kilogram radon-222, blijf je de massa van cesium-131 vergroten.

Stap 4: Stoppen wanneer de activiteit groter is

Zodra de activiteit van de hoeveelheid cesium-131 groter is dan de activiteit van de 1 kilogram radon-222, print je de massa van cesium-131 waarbij dit gebeurt. Dit laat zien vanaf welke massa cesium-131 meer activiteit heeft dan 1 kilogram radon-222.

Dit soort berekeningen is nuttig voor het bepalen van hoeveel materiaal nodig is om een bepaalde activiteit te bereiken, wat bijvoorbeeld van belang kan zijn in medische toepassingen of in de behandeling van nucleaire materialen.