H8 straling paragraaf 1 atomen als stralingsbron Nova max

• Natuurkunde
• Middelbare school
• vmbo t
• Leerjaar 3

H8 atomen en straling

Introductie (algemene kennis) 

En 

paragraaf 1

soorten straling

Meest schadelijk

Minst schadelijk

Ioniserende straling

Welke soorten straling
ken je al? Denk aan de soorten straling van de zon of in een ziekenhuis of…

straling waarnemen

Onze ogen kunnen maar 1 soort straling waarnemen, namelijk zichtbaar licht (kleuren van de regenboog). Alle andere straling is voor mensen niet zichtbaar. Er zijn wel dieren die andere soorten straling kunnen waarnemen. Slangen bijvoorbeeld jagen ‘s nachts, hierdoor zijn ze gaan specialiseren in het waarnemen van infraroodlicht (warmte), immers heeft een slang ‘s nachts niets aan zichtbaar licht (alles is donker/zwart), zijn prooidieren echter zijn warmbloedig en stralen dus infraroodstraling uit. Omdat de omgeving van het prooidier, bijv. levenloze voorwerpen zoals keien, zand etc, geen infraroodstraling uitzenden (of heel weinig) zijn de prooidieren goed zichtbaar.  bijen kunnen geen rood en oranje licht waarnemen, maar wel ultraviolette straling. 

infrarood beeld

toepassingen infrarood beelden

- brandweer: personen vinden in huis vol rook

- politie: voortvluchtigen vinden die zich schuil houden

- isoleren van huizen —> warmte verlies zichtbaar maken

Thermogram van een huis

Hoe kun je straling waarnemen?
Denk aan de straling van de zon
IR en UV.

effecten van straling

Alle straling bevat energie, stralingsenergie genaamd. Je kunt dit merken wanneer straling wordt geabsorbeerd door materialen. Neem bijvoorbeeld de stralingsenergie van de zon die geabsorbeerd wordt door een zwart T-shirt, de stralingsenergie wordt dan omgezet in warmte. Of wanneer je vroeger een rood gelakte auto te lang in de zon had laten staan, deze werd na verloop van jaren steeds lichter van kleur, soms zelfs roze. Dit komt omdat de ultraviolette straling van de zon zo veel energie bezit (zo krachtig is) dat deze moleculen kapot kan maken. Dit is ook de reden dat je van te veel UV-straling huidkanker kunt krijgen, deze straling is zo krachtig, dat deze tot in de kern van je cellen door kan dringen en deze kapot kan maken/veranderen. Hierdoor kunnen de cellen zo verstoort raken dat deze te snel gaan vermenigvuldigen.

effecten van straling

Alle straling bevat energie, stralingsenergie genaamd. 

Je kunt dit merken wanneer:

—>  straling wordt geabsorbeerd en wordt omgezet in warmte. 

—> straling moleculen kapot maakt (bijv. Verkleuren Vd huid)

 

Welk materiaal houd denk je de meeste straling tegen?

1. Huid en weefsels
2. Bot
3. Lood
4. Plastic

straling absorberen of doorlaten

Straling kan door sommigen objecten en materialen heen, en wordt door andere materialen (deels) geabsorbeerd (vast gehouden). Of een materiaal straling door laat of absorbeerd hangt af van verschillende factoren. Onder andere: het soort materiaal, de dikte van het materiaal, het soort straling en de kleur van het materiaal. Stoffen die een grote materiaal dichtheid hebben, zoals beton en metalen, houden over het algemeen meer straling tegen dan stoffen met een kleine materiaaldichtheid, zoals papier en textiel. maar bij het gebruik van een bepaalde stof, maakt de dikte van die stof ook verschil. Beton van 1 mm dik houdt minder straling tegen dan beton van 5cm dik. In de eerste dia heb je kunnen zien dat er verschillende soorten straling zijn. De soorten straling met een kleine golflengte hebben de meeste energie en gaan het makkelijkst door materialen heen. om deze straling toch tegen te houden moet je dus een zeer dicht materiaal en een zeer dikke laag van dit materiaal moeten gebruiken. straling met een grote golflengte kan al worden tegen gehouden door een velletje papier. 

straling absorberen of doorlaten

door laten van straling: straling gaat door het materiaal heen

absorberen van straling: straling wordt vast gehouden door het materiaal en komt niet door het materiaal heen.

materialen met een grote materiaal dichtheid, zoals : botten, metalen en beton laten vrijwel geen straling door, maar absorberen dit grotendeels.

materialen met een kleine materiaal dichtheid, zoals: huid, organen, spieren en andere weefsels laten straling grotendeels door.

In 1986 vond er op 26 april een nucleaire ramp plaats in Tsjernobyl (Oekraïne). Liepen de mensen in Nederland even veel gevaar op complicaties door straling als in Oekraïne?

1. Nee minder
2. Ja even veel
3. Nee meer
4. Dat ligt aan de situatie

verspreiding van stralen

Alle straling komt bij een bron vandaan en beweegt dan alle richtingen op. De stralen bewegen dus steeds verder uit elkaar. De energie van de straling is dichtbij de bron dan ook het grootst en wordt zwakker wanneer je van de bron af beweegt. Hierdoor is straling dan ook het meest schadelijk dichtbij de bron.

beschermen tegen straling

Om je lichaam te kunnen beschermen tegen straling kun je 3 dingen doen:

1.) afstand: blijf zo ver mogelijk van de bron van straling weg

2.) tijd: zorg dat je zo kort mogelijk in de buurt bent van een bron van straling

3.) bescherming: bescherm je lichaam door afschermmaterialen: loodschort, mondkapje etc)

Tegenwoordig woont er nog steeds niemand in de buurt van de ontplofte kernreactor in Tsjernobyl. Toch kun je de kernreactor wel bezichtigen van binnen. Leg uit waarom men dit wel veilig acht.

ioniserende straling

Alle straling bevat stralingsenergie, maar niet alle straling bevat voldoende energie om cellen kapot te kunnen maken. Straling die cellen kapot kan maken noem je ioniserende straling. 

Hoe kleiner de golflengte van straling, des te groter de hoeveelheid energie en des te groter ook de mate van ionisatie. UV-straling is zwak ioniserend en gammastraling is sterk ioniserend.

Stoffen die ioniserende straling uitzenden noemt men

Radioactief

soorten straling

Meest schadelijk

Minst schadelijk

Ioniserende straling

Welk type straling is het meest ioniserend (en dus het meest schadelijk)?

1. Microgolven
2. Ultraviolette straling
3. Gammastraling
4. Infraroodstraling

radio-actieve stoffen

Sommige stoffen zijn niet stabiel (onstabiel), dit betekent dat de kern van dit atoom spontaan uit elkaar valt, hierbij komt ioniserendestraling vrij. Er komen stoffen in de natuur voor die niet stabiel zijn en spontaan uit elkaar vallen, je noemt deze stoffen natuurlijk radio-actief. De mens kan dit proces ook zelf in gang zetten door met hele hoge snelheid deeltjes op de kern van een atoom af te schieten, waardoor deze uit elkaar valt, deze stoffen noem je kunstmatig radio-actief.  radio-actief betekent  straling uit zenden. Het woord radio komt van het latijnse woord radius wat straal betekend.

geigerteller

Om straling te kunnen meten gebruikt men een geiger(muller)teller. Deze teller piept bij waarneming van ioniserende straling. Hoe sneller de piepjes achter elkaar volgen, des te groter de hoeveelheid waargenomen ioniserende straling. 

straling waarnemen

Je kunt de straling die vrij komt van radio-actieve stoffen niet waarnemen met je zintuigen (niet zien, horen, voelen of proeven) Toch wil men deze straling wel kunnen waarnemen, omdat deze straling schadelijk kan zijn voor de gezondheid. Om straling te kunnen meten gebruikt men een geiger(muller)teller. Deze teller piept bij waarneming van ioniserende straling. Hoe sneller de piepjes achter elkaar volgen, des te groter de hoeveelheid waargenomen ioniserende straling. piept de geigerteller dus heel snel, blijf dan niet hangen op die plaats. ook wanneer de geigerteller langzaam piept kan je gezondheid al in gevaar zijn, want naast de hoeveelheid straling is ook de soort straling van belang om de risico’s te bepalen. meer hierover leer je in paragraaf 3. 

Jodium-126 (I) bevat 53 protonen, hoeveel elektronen bevat stikstof dan?

Hoeveel protonen heeft fosfor (P)?

Hoeveel protonen bevat Koolstof-14 (C)?

Hoeveel elektronen bevat Koolstof-14 (C)?

Hoeveel neutronen bevat Koolstof-14 (C)?

radio-actieve isotopen

Een isotoop is stof waarvan de hoeveelheid neutronen in de kern kan verschillen. Men spreekt van een radio-actieve isotoop wanneer de kern van deze isotoop instabiel is. Wanneer een kern instabiel is, dan kan deze veranderen (uit elkaar vallen in ongelijke delen). Wanneer een kern uit elkaar valt zendt deze straling uit. Het uit elkaar vallen van atoomkernen noemt men 

radio-actief verval.

stabiele en instabiele isotopen

Een isotoop is stof waarvan de hoeveelheid neutronen in de kern kan verschillen. Men spreekt van een radio-actieve isotoop wanneer de kern van deze isotoop instabiel is. Wanneer een kern instabiel is, dan kan deze veranderen (uit elkaar vallen in ongelijke delen). Wanneer een kern uit elkaar valt zendt deze straling uit. Het uit elkaar vallen van atoomkernen noemt men radio-actief verval.

Organismen zijn opgebouwd uit onder andere waterstof en koolstof deeltjes. Onder koolstof bestaan de volgende isotopen: C-12, C-13 en C-14. C-12 en C-13 zijn stabiele kernen en zullen dus nooit uit zichzelf vervallen. C-14 is een radio-actieve isotoop van koolstof met (14-6=) 8 neutronen in de kern. En is van nature radio-actief (de kernen vallen spontaan uit elkaar). De meest voorkomende Isotopen van koolstof zijn C-12 en C-13. C-14 komt veel minder vaak voor, omdat deze kernen dus uit elkaar vallen.

Waaraan kun je merken dat straling energierijk is? Noem 2 dingen. Nummer ze 1 en 2 en zet ze onder elkaar.

Op welke 3 manieren kan iemand zich beschermen tegen de effecten van straling? Nummer ze 1,2 en 3 en zet ze onder elkaar.

Bekijk de afbeelding hiernaast. Heeft dit huis beneden vermoedelijk dubbel glas? Leg je antwoord uit!

Straling meten doe je met een....?

1. Bequerelmeter
2. Geigerteller
3. Spectrometer
4. Geen van deze antwoorden is juist

C-14 is een isotoop van C-12. Dit betekent dat de aantallen van bepaalde deeltjes verschillen, welke deeltjes zijn dit?

1. Protonen
2. Elektronen
3. Neutronen
4. Quarks