Background image

terug

Vraag 11

Lees de tekst hieronder.

Drie natuurkundigen van de Universiteit van Californië hebben het voor elkaar:
kernfusie opwekken in een apparaatje dat gewoon op tafel staat. In het artikel
dat ze onlangs in Nature publiceerden, benadrukken ze dat het apparaat geen
energiebron is. Er gaat meer energie in dan eruit komt. Hun minireactor zou
vooral nuttig kunnen zijn als handige neutronenbron, bijvoorbeeld bij het
bestralen van een tumor.

In onderstaand figuur is schematisch weergegeven hoe het apparaat werkt.
Een zogenaamd pyro-elektrisch kristal wekt een hoge spanning op als er een temperatuurverschil wordt aangebracht tussen de linker- en rechterkant.
Het kristal is geplaatst in een ruimte die eerst vacuüm is gezogen. Vervolgens is er een beetje deuteriumgas in aangebracht. Bij de punt van de naald aan de rechterkant van het kristal wordt deuterium geïoniseerd. Tengevolge van de spanning van 100 kV tussen de naald en de trefplaat bewegen de zo ontstane deuteriumkernen (²H) versneld naar rechts en botsen met grote snelheid tegen de trefplaat.



De trefplaat bestaat uit een materiaal dat veel deuterium bevat.
De kinetische energie van 100 keV waarmee de deuteriumkernen tegen de trefplaat botsen, is voldoende om twee deuteriumkernen te kunnen laten fuseren.
De massa van een deuteriumkern is 3,34×10-27 kg.

Bereken de snelheid waarmee de deuteriumkernen tegen de trefplaat botsen.