Logo Universiteit Utrecht

Ioniserende Stralen Practicum

20. Radioactief verval van protactinium-234

Inleiding

Uranium-238 vervalt via een groot aantal stappen uiteindelijk naar lood-206. In deze vervalreeks is protactinium-234 één van de vervalproducten. In dit experiment bepalen we de halveringstijd van dit nuclide. Hierbij maken we gebruik van de protactinium-generator.
In deze generator bevinden zich twee vloeistoffen met verschillende dichtheid: bovenin een organische vloeistof (amylacetaat) en onderin een zoutzuuroplossing met uranium-238 en zijn vervalproducten. Eén van die vervalproducten is protactinium-234. Door de generator te schudden komt het protactinium bovenin de generator terecht, terwijl het uranium en alle andere vervalproducten onderin blijven zitten. Dit komt door een verschil in oplosbaarheid: protactinium lost beter op in amylacetaat (de bovenste vloeistof) in vergelijking met uranium en de andere vervalproducten. Daardoor is het protactinium te isoleren en de halveringstijd te meten.

Halveringstijd havo: makkelijk vwo: makkelijk Mobiel en UU

Doel

Bepalen van de halveringstijd van protactinium-234.

Opstelling

De opstelling bestaat uit een Geiger-Müller telbuis met pulsenteller en een protactiniumgenerator.

Toepassingen

Met behulp van de bekende halveringstijd van radioactieve nucliden is de ouderdom van voorwerpen te bepalen. Een bekend voorbeeld daarvan is de koolstofdateringsmethode. Die methode is gebaseerd op het verval van koolstof-14 in voorwerpen waarin organisch materiaal verwerkt is, zoals linnen, papier en de verf op oude schilderijen (zie ook experiment 21).
Voor de datering van gesteenten is de uraan-lood-methode in gebruik. Die methode is gebaseerd op het verval van uranium-238 tot lood-206.