Øvelsesvejledninger til laboratoriekursus - VUC Aarhus

8. Halveringstid for
Formål
20
234Pa *
Formålet med øvelsen er at bestemme halveringstiden for 234 Pa * .
Apparatur
Et GM-rør med tæller, Pa-234-generator, et stativ.
Teori
U-238 er udgangspunktet for en lang henfaldskæde. Blandt de mange datterkerner findes isotopen
234 Pa * :
238 U 234 Th 234 Pa * 234 U 230 Th
Pa-234-generatoren indeholder et uranholdigt salt (uranylnitrat) og dermed alle henfaldskædens
datterkerner. Af disse har 234 Pa * en halveringstid, der er passende for dette forsøg. En tilfredsstillende
måling af halveringstiden for 234 Pa * forudsætter, at henfald fra de øvrige radioaktive kerner
ikke påvirker tælletallet for -henfaldet af 234 Pa * . Dette opnås ved at isolere 234 Pa * i Pa-234generatoren.
Denne består af en plasticflaske, hvor der findes to ikke-blandbare væsker:
og
1. en gul som består af uransaltet opløst i en syre
2. en sort som er en organisk opløsning.
Den sorte organiske væske er udvalgt således at netop Pa – men ingen af de øvrige stoffer i kæden –
kan opløses i væsken. Samtidigt har den sorte opløsning mindre densitet end den gule. Hele tiden
dannes der forskellige radioaktive isotoper – bl.a. Pa-234 – i den gule væske nederst. Når kilden
rystes sammenblandes de to væsker; Pa-234-isotopen opløses da i den sorte væske, der efter
rystningen igen lægger sig øverst i flasken.