Thuis
Contacten

    Hoofdpagina


1 Rond 1930 lijkt alle materie opgebouwd uit drie elementaire deeltjes: het elektron, het proton en het neutron aWelke ontwikkelingen zorgen ervoor dat dit beeld van de bouw van materie geen stand kan houden?

Dovnload 12.34 Kb.

1 Rond 1930 lijkt alle materie opgebouwd uit drie elementaire deeltjes: het elektron, het proton en het neutron aWelke ontwikkelingen zorgen ervoor dat dit beeld van de bouw van materie geen stand kan houden?



Datum14.09.2017
Grootte12.34 Kb.

Dovnload 12.34 Kb.

tmh_nw_werkblad_kaal



K3 Kern- en deeltjesprocessen

Materie | vwo



Diagnostische toets
1 Rond 1930 lijkt alle materie opgebouwd uit drie elementaire deeltjes: het elektron, het proton en het neutron.

aWelke ontwikkelingen zorgen ervoor dat dit beeld van de bouw van materie geen stand kan houden?

bUit welke elementaire deeltjes bestaat materie volgens het huidige ‘standaardmodel’?
2 In het huidige standaardmodel van de bouw van materie wordt een onderscheid gemaakt tussen leptonen, hadronen, mesonen en baryonen.

Wat zijn de overeenkomsten en verschillen tussen deze vier ‘groepen’ deeltjes, gelet op hun samenstelling uit de elementaire deeltjes in het standaardmodel?


3 In de kosmische straling wordt een deeltje gedetecteerd met een energie van 10 GeV.

  1. Hoe groot is de massa (in kg) van dit deeltje?

  2. Hoe groot is de massa (in GeV/c2) van dit deeltje?


4 Bij de annihilatie van een elektron en een positron ontstaan twee, in tegengestelde richtingen bewegende γ-fotonen.

Bereken de fotonenergie van elk van deze γ-fotonen.


5 Deeltjesinteracties moeten voldoen aan een aantal behoudswetten. Welke behoudswetten zijn dat?
6 Hieronder staat een aantal deeltjesinteracties. Geef van elke deeltjesinteractie de reactievergelijking en het reactiediagram.

A Paarvorming

B Annihilatie

C β-verval

D Elektronvangst

E β+-verval
7 Bij β-verval verandert een d-quark in een u-quark (β-verval) of omgekeerd (β+-verval).

Geef beide soorten β-verval weer in een reactiediagram.


8 Op deeltjesinteracties mogen een aantal symmetriebewerkingen worden uitgevoerd.

  1. Welke symmetriebewerkingen zijn dat, en hoe wordt elk van die symmetriebewerkingen uitgevoerd?

  2. Laat zien hoe je met symmetriebewerkingen de reactievergelijking van neutronverval kunt omzetten in de reactievergelijking van protonverval.

  3. Leg uit wat voor deeltjesfysici het nut en de beperking van symmetriebewerkingen zijn.



9 Een zware atoomkern kan instabiel worden en splijten door het invangen van een neutron.

  1. Onder welke voorwaarden treedt er na zo’n kernsplijting een kettingreactie van nieuwe kernsplijtingen op?

cWat zijn de overeenkomsten en verschillen tussen een gecontroleerde en een ongecontroleerde kettingreactie?
10 Leg uit waardoor er bij de splijting van een zware atoomkern en bij de fusie van twee lichte atoomkernen energie vrijkomt.
11 Als de thoriumisotoop Th-232 wordt beschoten met neutronen, ontstaat de uraniumisotoop U-233: een thoriumkern neemt een neutron op, en de nieuw gevormde kern vervalt in twee stappen tot U-233.

  1. Geef de drie reactievergelijkingen voor het ontstaan van U-233 uit Th-232 als deze thoriumkern een neutron opneemt.

De uraniumisotoop U-233 splijt bij het opnemen van een neutron, met Xe-140 en Sr-94 als splijtingsproducten.

dGeef de reactievergelijking van deze kernsplijting.

eBereken het massadefect bij deze kernsplijting, en de daardoor vrijkomende energie (in MeV).
12 Bij de fusie tussen een deuteriumkern (H-2) en een tritiumkern (H-3) ontstaat een heliumkern (He-4).


  1. Geef de reactievergelijking van deze kernfusie.

fBereken het massadefect bij deze kernreactie, en de daardoor vrijkomende energie (in MeV).
13 Kosmische straling bestaat uit geladen deeltjes met hoge energie die van buitenaf de aardatmosfeer binnenkomen.

  1. Wat zijn deze ‘primaire kosmische deeltjes’?

gWat gebeurt er als zo’n primair kosmisch deeltje de aardatmosfeer binnenkomt?

hUit welke secundaire deeltjes bestaat een airshower die na de interactie tussen een primair kosmisch en de aardatmosfeer op het aardoppervlak aankomt?


A

B

C



bewegingsrichting

frontvlak

Figuur 1 Een netwerk van drie muondetectoren op het aardoppervlak, met een inkomende airshower

14 In figuur 1 zie je een netwerk van muondetectoren op het aardoppervlak, en het frontvlak van een airshower die in de richting van het aardoppervlak beweegt. Met minimaal drie muondetectoren op het aardoppervlak is iets te zeggen over de bewegingsrichting van de airshower en dus de richting van waaruit het primaire kosmische deeltje de aardatmosfeer binnenkwam.


  1. Wat moeten de muondetectoren dan registreren?

  2. In welke volgorde zullen de drie muondetectoren de aankomst van de airshower registeren?


15 De aarde wordt afgeschermd voor kosmische straling door het magnetisch veld van de zon en de aarde.

Laat met een schets zien hoe geladen kosmische deeltjes gaan bewegen als zij een magnetisch veld (bijvoorbeeld dat van de aarde) binnenkomen. Geef een toelichting bij je schets.



© ThiemeMeulenhoff bv CONCEPT Pagina van


Dovnload 12.34 Kb.