Radioactiviteit is een proces waarbij instabiele atoomkernen energie afgeven in de vorm van straling. De activiteit van een radioactieve stof geeft aan hoe snel deze vervalt, en wordt meestal uitgedrukt in becquerel (Bq), waarbij 1 Bq overeenkomt met één verval per seconde.

👀 Voorbeeld - Toepassingen activiteit berekenen

Het berekenen van de activiteit van een stof is belangrijk in verschillende wetenschappelijke en praktische toepassingen:

• Geneeskunde: In de nucleaire geneeskunde wordt vaak radioactief materiaal gebruikt voor diagnostiek en behandeling, zoals bij PET-scans of de bestraling van tumoren. Het is belangrijk om te weten wat de activiteit van een radioactieve stof op een bepaald moment is, om te bepalen of de stralingsdosis voldoende is voor medische beeldvorming of behandeling, zonder de patiënt onnodig bloot te stellen aan straling.

• Kernenergie: In kerncentrales of bij het beheer van kernafval is het cruciaal om te weten hoe actief radioactieve stoffen zijn op verschillende momenten. Dit helpt bij de inschatting van hoe lang brandstof kan worden gebruikt of wanneer kernafval veilig kan worden opgeslagen.

• Veiligheid en omgevingsbewaking: In de industrie, waar radioactieve bronnen worden gebruikt, is het van belang om de activiteit op elk moment te kennen om ervoor te zorgen dat de stralingsniveaus binnen veilige grenzen blijven. Dit is ook van toepassing in omgevingsmonitoring, waar het noodzakelijk is de straling van radioactieve deeltjes in de lucht of grond te meten.

De activiteit van een radioactieve stof neemt af naarmate de stof vervalt. Dit proces wordt beschreven door de formule:

\[A(t) = A_0 \cdot \left(\frac{1}{2}\right)^{\frac{t}{t_{1/2}}}\]

Hierbij is

• \(A(t)\) is de activiteit op tijdstip ( t ).
• \(A_0\) is de beginactiviteit.
• \(t_{1/2}\) is de halveringstijd van de stof.
• \(t\) is de verstreken tijd.

💻 Programmeeroefening - Activiteit berekenen

Schrijf een functie bereken_activiteit(halveringstijd, tijdstip, beginactiviteit) die de activiteit van een radioactieve stof berekent. De functie neemt drie parameters:

• halveringstijd: de halveringstijd van de stof in dezelfde tijdseenheid als het tijdstip,
• tijdstip: de verstreken tijd,
• beginactiviteit: de activiteit van de stof op \(t = 0\).

De functie moet de activiteit \(A(t)\) op het gegeven tijdstip retourneren.