7.3 Ioniserende straling

• Natuurkunde
• Middelbare school
• havo
• Leerjaar 3

7.3 Ioniserende straling

Schadelijk

Schadelijk

Schadelijk

Proton

Elektron

Neutron

3. Ioniserende straling

Infrarode straling is niet ioniserend en alleen gevaarlijk als de straling heel intens is, zoals bij een felle brand.

 

Voor Röntgenstraling en gammastraling ligt dat anders. Deze vormen van straling zijn al gevaarlijk in kleine hoeveelheden.

Effecten van straling

Als straling wordt geabsorbeerd, komt de energie in de straling vrij.

Bijvoorbeeld :  

Als je een zwart t-shirt aan hebt in de felle zon zit. 

De energie van de infrarode straling wordt omgezet in warmte waardoor de temperatuur stijgt.

Effecten van straling

Sommige soorten straling hebben nog een ander effect: hun stralingsenergie kan stoffen afbreken. 

Bijvoorbeeld: Een gekleurd papier dat een aantal dagen in de zon ligt verkleurt. 

De ultraviolette straling maakt de kleurstofmolekuul kapot. 

Uv-straling kan ook schade veroorzaken aan het DNA (het erfelijk materiaal) in je huidcellen.

Ioniserende straling

Straling die moleculen

kapot kan maken wordt 

ioniserende straling 

genoemd. Bijvoorbeeld:

-Uv-straling

-Röngenstraling

-Gammastraling

Effecten van straling

Radiogolven, ir.- straling en licht zijn niet ioniserend.

-Uv stralingis zwak ioniserend 

- Röntgenstraling en gammastraling zijn sterk ioniserend. 

Een kleine hoeveelheid röntgen- en of gamma straling kan al gezonheidschade veroorzaken. 

Radioactieve stoffen

Sommige stoffen zenden spontaan (zonder invloed van buitenaf) ioniserende straling uit. 

Zulke stoffen noemen we radioactief zijn. 

Radioactieve stoffen vind je overal, meestal in hele kleine hoeveelheden: in de bodem, in het water, in de lucht, in de muren van gebouwen en zelfs in je eigen lichaam. Veel van deze stoffen zijn natuurlijk radioactief. 

Het is ook mogelijk om nieuwe radioactieve stoffen te maken. Zulke stoffen noem je kunstmatig radioactief.

Radioactieve stoffen

Je kunt de straling van radioactieve straling niet zien, horen of voelen. Je kunt deze straling alleen waarnemen met behulp van instrumenten. 

Mensen die met radioactieve stoffen werken moeten bijvoorbeeld altijd een dosismeter bij zich hebben. Die registreert hoeveel straling de drager bij het werk oploopt. 

Instabiele en stabiele kernen

Radioactieve stoffen hebben atoomkernen die instabiel zijn: de kernen kunnen opeens veranderen en daarbij ioniserende straling uitzenden. Je kunt zo'n atoomkern vergelijken met een bom die plotseling, zonder aanleiding, ontploft. De meeste atoomkernen om je heen zijn stabiel en veranderen niet. Anders zou er op aarde geen leven mogelijk zijn.

De samenstelling van een atoomkern bepaalt of de kern stabiel is of niet. Omstandigheden buiten de de atoomkern hebben daar geen invloed op. Het maakt bijvoorbeeld niet uit of het atoom deel uitmaakt van een molecuul of niet. Het enige wat van belang is voor de stabiliteit, is het aantal protonen en neutronen in de atoomkern. 

Stabiel - Instabiel

Koolstof-12 (        )                                 Koolstof-14(         )

Instabiele en stabiele kernen

Koolstof is een goed voorbeeld. In de natuur komen 3 soorten koolstofatomen voor: Koolstof -12 (6 protonen/6 neutronen), Koolstof -13 (6 protonen/ 7 neutronen) en koolstof -14(6 protonen/ 8 neutronen). De atomen van C-12 en C-13 zijn stabiel. De atomen van C-14 zijn instabiel. Je zegt dat koolstof drie natuurlijke isotopen heeft, waarvan 2 stabiel en 1 instabiel.

Bij de beschrijving van radioactiviteit wordt voor isotopen vaak een speciale notatie gebruikt. In deze notatie staan het massagetal en het atoomnummer beide links van het atoomsymbool. het massagetal boven en het atoomnummer onder. 

Koolstof 12 wordt dus geschreven als 

Koolstof 13 wordt dus geschreven als 

3 soorten verval

Instabiele atoomkernen kunnen op verschillende manieren veranderen. Dit noem je radio actief verval. Op de volgende slides staan 3 belangrijke vormen van radioactief verval.

Alfa verval 

Bij alfa verval vliegt er een alfa deeltje uit de kern. Zo'n deeltje heeft dezelfde samenstelling als een heliumkern: 2 neutronen en 2 protonen. Het massagetal van de atoomkern daalt hierdoor met 4 en het atoomnummer met 2.

Beta verval

Bij beta verval verandert een neutron in de atoomkern spontaan in een protonen een elektron.

Het elektron wordt meteen daarna uitgestoten uit de kern. Dit wordt het betadeeltje genoemd. Het massagetal van de atoomkern verandert niet, want het aantal kerndeeltjes blijft immers gelijk.Het atoomnummer stijgt wel met 1, omdat er 1 proton bij komt.

Gamma verval

Gammaverval ontstaat vaak na alfa- of betaverval. De kern is in heftige beweging geraakt en moet nog veel energie kwijtraken. Dit doet hij door gammastraling uit te zenden. Daarbij veranderen het massagetal en het atoomnummer niet.

Drie soorten verval

Alfaverval

Helium                           Gammaverval

Betaverval

Straling die schadelijk voor je is noemen we ook wel

1. Ioniserende straling
2. Radiostraling
3. Slechte straling
4. Kernstraling

Radioactief

Henri Bequerel

Natuurlijk radioactief

Kunstmatig radioactief

Sommige stoffen zijn radioactief. Deze stoffen zenden straling uit. Zo'n stof is dan

1. Stabiel
2. nietstabiel
3. Onstabiel
4. Instabiel