In de vorige oefening bepaalden we de activiteit van een radioactieve stof op basis van het aantal atomen. Hoewel dit conceptueel begrijpelijk is, is het in de praktijk niet altijd even handig. Het is vaak veel nuttiger om de activiteit te berekenen op basis van de massa van de stof.

👀 Voorbeeld - Activiteit berekenen op basis van de massa

Dit heeft verschillende voordelen:

• Praktische toepassing: In veel situaties is het gemakkelijker en gebruikelijker om de massa van een stof te meten dan om het aantal atomen te tellen.
• Nucleaire energie: Bij het beheren van nucleaire brandstof is het essentieel om te weten hoe actief de stof is, zodat men kan inschatten hoe gevaarlijk het is.
• Milieuonderzoek: Bij het meten van radioactieve stoffen in het milieu kan men de activiteit berekenen op basis van de massa die men vindt, wat helpt bij het evalueren van risico’s voor de gezondheid en het milieu.

Om de activiteit te berekenen op basis van de massa in kilogram en het aantal atomen, gebruiken we de volgende stappen:

\[N = 1000·\frac{m}{M} \cdot N_A\]

waarbij

• \(N\): aantal atomen
• \(m\): massa van de stof (in kg)
• \(M\): molaire massa (in g/mol)
• \(N_A\): getal van Avogadro \(6.022 \cdot 10^{23} \, \text{atomen/mol}\)

Vervolgens kunnen we de activiteit zoals voordien berekenen met

\[A = \lambda \cdot N\]

💻 Programmeeroefening - Activiteit berekenen op basis van massa

In eerdere oefeningen hebben we geleerd hoe we de activiteit van een radioactieve stof kunnen berekenen op basis van het aantal atomen (N) en de halveringstijd (T_half). In deze oefening gaan we een stap verder door de massa van een stof als uitgangspunt te nemen, in plaats van het aantal atomen.

Dit is handig, omdat het vaak eenvoudiger is om de massa van een stof te meten dan het exacte aantal atomen te bepalen. Met deze aangepaste functie kunnen we de activiteit berekenen op basis van een gegeven massa in kilogram en de molaire massa van de stof in gram per mol.

Stap 1: Functie kopiëren

Kopieer de functie hoeveelheid_naar_activiteit(N, T_half) uit de vorige oefening en plak deze hieronder. Deze functie berekent de activiteit van een radioactieve stof op basis van het aantal atomen N en de halveringstijd T_half.

Stap 2: Functienaam aanpassen

Verander de naam van de functie van hoeveelheid_naar_activiteit(N, T_half) naar massa_naar_activiteit(m, M, T_half). Dit maakt het duidelijk dat de functie nu massa (m in kilogram) als parameter gebruikt, samen met de molaire massa van de stof (M in gram per mol) en de halveringstijd (T_half in seconden).

Stap 3: Aanpassingen binnen de functie

Pas de functie aan zodat deze in plaats van het aantal atomen N nu de massa m in kilogram en de molaire massa M in gram/mol als parameters gebruikt. Vergeet niet om de massa om te zetten naar het aantal atomen met de formule die hierboven staat.

Stap 4: Activiteit berekenen

Gebruik vervolgens de desintegratieconstante (λ), zoals in de vorige oefeningen, om de activiteit te berekenen.

De functie retourneert nog steeds de activiteit in becquerel (Bq), die aangeeft hoeveel atomen er per seconde vervallen.