Fysik

A10

16. oktober 2010 af Anegrethe (Slettet) - Niveau: A-niveau

Hej. jeg har brug for hjælp til en opgave, håber nogen vil hjælpe. // Tak!

Dette er opgaven:

Mange fødevarer har et naturligt indhold af kalium. En lille del af kaliumatomerne er det radioaktive (_ ^40)K. Det kan blandt andet henfalde ved elektronindfangning. Kernerne efterlades herved i en exciteret tilstand, hvorfor elektronindfangningen efterfølges af udsendelse af en foton fra den dannede argonkerne. 


 a) Opstil reaktionsskemaet for elektronindfangningen.

De udsendte fotoner kan bruges til at bestemme kaliumindholdet i en fødevare. Ved måling på en prøve af bananer registrerer man, at der udsendes i alt 3,25⋅?10?^6 af de omtalte fotoner i løbet af et døgn. Aktiviteten kan regnes for konstant inden for dette døgn. Elektronindfangningen udgør 11,0 % af samtlige (_ ^40)K-henfald.
 

b) Beregn den samlede aktivitet fra (_ ^40)K i prøven.
 

c)Beregn, hvor mange procent af bananernes masse, der er kalium.
 

Massen af bananerne i prøven er 2,975 kg.
 

Opg. a har jeg besvaret.

Men jeg har svært ved at beregne opg. b og c.


Brugbart svar (0)

Svar #1
16. oktober 2010 af kieslich (Slettet)

Hvor stor en del af kaliumkernerne er K-40 ??


Svar #2
16. oktober 2010 af Anegrethe (Slettet)

Ehm, jeg er ikke sikker, men er det de 11 %


Brugbart svar (1)

Svar #3
16. oktober 2010 af Andersen11 (Slettet)

Det er 11,0% af samtlige 40K henfald, der fører til den omtalte fotonindfangning.

Ifølge wiki er der 3 naturligt forekommende kalium-isotoper, 39K (93,26%, stabil), 40K (0,012%, radioaktiv, henfaldstid 1,248·109 år), og 41K (6,73%, stabil) .

I alt henfalder der 3,25·106/0,11  40K isotoper i de 24 timer.


Brugbart svar (1)

Svar #4
17. oktober 2010 af Andersen11 (Slettet)

Henfaldstiden i #3 skal betragtes som halveringstiden.

Idet henfaldet af 40K foregår eksponentielt efter forskriften

N(t) = N0·e-kt , hvor k = ln(2)/t1/2 , har vi ændringen i antallet af 40K isotoper i tidsrummet Δt til

ΔN = -k·N(t)·Δt , dvs

antallet af 40K isotoper i bananen er da

N(t) = (ΔN/Δt)/k = 3,25·106/0,11/(24·60·60)·1,248·109·365,25·24·60·60/ln(2) =3,25·106·1,248·109·365,25/(0,11·ln(2))

      = 1,94·1019 40K isotoper

Den samlede mængde kalium atomer er da 1,94·1019/0,00012 = 1,62·1023 kalium atomer

Naturligt forekommende alium har atomvægt 39,0983 , så massen af denne mængde kalium er

mK = 1,62·1023·39,0983·1,66·10-27 kg = 1,05·10-2 kg = 10,5 g kalium, svarende til

1,05·10-2/2,975 = 0,35 % af bananens masse


Svar #5
17. oktober 2010 af Anegrethe (Slettet)

Skal den samlede aktivitet ikke have enheden Bq? :)


Brugbart svar (1)

Svar #6
17. oktober 2010 af Andersen11 (Slettet)

#5

Se #4


Svar #7
17. oktober 2010 af Anegrethe (Slettet)

Jeg har forstået det nu. Mange tusind tak! :)


Brugbart svar (0)

Svar #8
22. februar 2011 af bamsen666666 (Slettet)

#4

du skriver

"1,05·10-2/2,975 = 0,35 % af bananens masse"

og tager dog ikke højde for, at 1,05*10^-2 er i enheden gram, og at 2,975 er i enheden kg, hvilket betyder at dit endelige svar er helt forkert =)

Det rigtige svar er med dine tal:

10,5g / 2975g = 0,003529%


Brugbart svar (2)

Svar #9
22. februar 2011 af Andersen11 (Slettet)

#8

Hvis du nærlæser #4 vil du se, at der står

"

mK = 1,62·1023·39,0983·1,66·10-27 kg = 1,05·10-2 kg = 10,5 g kalium, svarende til

1,05·10-2/2,975 = 0,35 % af bananens masse "

Det rigtige svar er, som jeg skrev i #4

1,05·10-2kg/2,975kg = 10,5g/2975g = 0,003529 = 0,3529%

Du har selv været lidt for hurtig til at omregne det til %.


Brugbart svar (0)

Svar #10
24. februar 2011 af monicablair (Slettet)

Er der nogen som kan hjælpe med spørgsmål b ?


Brugbart svar (0)

Svar #11
02. marts 2011 af bamsen666666 (Slettet)

Helt korrekt Andersen, jeg er ked af fejlen =)


Brugbart svar (0)

Svar #12
10. oktober 2011 af UrbanAfro (Slettet)

Andersen hvad mener du når du skriver at 

I alt henfalder der 3,25·106/0,11  40K isotoper i de 24 timer.

Du kan da ikke bare dividere antallet med 11, når opgaven går ud på at finde den samlede aktivitet

 

3,25*10^6 er kun 11% af det samlede henfald, at dividere dette med 11 ville være forkert.

Man skal derimod gange med 100/11

Så det samlede antal henfald bliver:

3,25*10^6*100/11 = 3,2*10^7 

Dette skal så regnes om til henfald per sekund

3,2*10^7/(24*60*60) = 370,37 Bq

 

Jeg forstår ikke hvad din udregning skal føre til?


Brugbart svar (1)

Svar #13
10. oktober 2011 af Andersen11 (Slettet)

#12

Hvis du nærlæser #3, som du her henviser til, eller nærlæser linien, som du selv kopierede i #12, vil du se, at jeg dividerer med 0,11 . Bemærk, at 1 / 0,11 = 100 / 11 .

Jeg forstår ikke, hvor du er uenig.


Brugbart svar (0)

Svar #14
11. oktober 2011 af UrbanAfro (Slettet)

Jeg synes bare udregningen virker rodet, jeg kan ikke rigtigt finde rundt i det. Jeg kan prøve at skriv op hvad jeg har gjort og så kan du måske kommentere det hvis du har tid.

 

 


Brugbart svar (0)

Svar #15
11. oktober 2011 af Andersen11 (Slettet)

#14

Det er helt samme fremgangsmåde, som angivet i #4, og resultaterne stemmer jo også overens.


Skriv et svar til: A10

Du skal være logget ind, for at skrive et svar til dette spørgsmål. Klik her for at logge ind.
Har du ikke en bruger på Studieportalen.dk? Klik her for at oprette en bruger.