Atomen en Straling samenvatting

• Natuurkunde
• Middelbare school
• vmbo k, g
• Leerjaar 3

Vandaag

Controle weektaak:

8.3: 5 t/m 11 + 8.4: 4t/m 7 + 9

Herhaling

H8.1 Atomen als stralingsbron

H8.2 Radioactief verval

H8.3 Straling gebruiken

H8.4 Bescherming tegen straling

Opbouw atoom

Proton

• Kern
• Positief geladen
  
• Kan niet verplaatsen
  
• 1 Massa

Neutron

• Kern
  
• Niet geladen
  
• Kan niet verplaatsen
  
• 1 massa

Elektron

• Negatief geladen
  
• Kan verplaatsen
  
• Geen massa 

• Een verbinding is een molecuul dat uit verschillende soorten atomen bestaat; bv CO2
• Een element is een stof die je niet verder kunt ontleden, omdat hij helemaal uit één soort atomen bestaat; bv C en O (periodiek systeem)

Samengevat

Isotopen

• Atomen van één element hebben hetzelfde aantal protonen in de kern, maar kunnen een verschillend aantal neutronen hebben

• het atoomnummer is hetzelfde, maar het massagetal is anders bij isotopen
  

• de chemische eigenschappen van zwaardere isotopen zijn bijna hetzelfde!
  

          => moeilijk van elkaar te scheiden

grootste getal = Protonen + Neuronen = massagetal

Instabiele kernen

Een radioactieve isotoop heeft atoomkernen die instabiel zijn. 

Daarmee wordt bedoeld dat die kernen spontaan (dus zonder invloed van buitenaf) veranderen.

Op het moment dat zo'n atoomkern verandert, zendt deze een kleine hoeveelheid straling uit.

Soorten kernstraling

- Alfa straling 

• afsplitsen ?-atoom
• Klein doordringend vermogen

- Bètastraling

• afsplitsen Elektron 
• Groter doordringend vermogen

- Gammastraling

• geen deeltje; elektromagnetische straling
• Heel groot doordringend vermogen

Alfa straling

Bètastraling

Gammastraling

- Klein doordringend vermogen

- straling door afsplitsen He-kern

- Groter doordringend vermogen dan alfa

- afsplitsen elektron

- Groter doordringend vermogen dan Beta

- elektromagnetische straling

Activiteit meten

Activiteit = aantal kernen dat per seconde vervalt/uit elkaar valt

Activiteit wordt gemeten in becquerel (Bq)

Activiteit kun je meten met een geigerteller. 

Radioactief verval

Bij radioactief verval ontstaat een nieuwe atoomkern met een ander aantal neutronen en protonen

Halveringstijd (halfwaardetijd)

Na de halveringstijd:

- is de helft van de instabiele atoomkernen verdwenen 

(deze zijn vervallen en een ander soort atoom geworden)

- is de hoeveelheid straling ook met de helft verminderd            (er blijven steeds minder instabiele kernen over)

Halveringstijd / Halfwaardetijd

Halfwaardetijd jodium-123: 2 uur

Halfwaardetijd Uranium-235: 704 miljoen jaar

Toepassing Medische wereld

Onderzoek               Behandeling

Röntgenfotografie                    Uitwendig bestralen

CT                                            Inwendig bestralen

PET-scan                                 

Medisch onderzoek

1. een tracer wordt in je lichaam gespoten

2. de tracer verspreidt zich door je lichaam en komt aan bij het orgaan dat onderzocht moet worden

3. de gammastraling die de tracer uitzendt komt je lichaam uit en kan met een camera geregistreerd worden

Uitwendig bestralen

• Radioactive bron beweegt om lichaam => gezond weefsel om kankergezwel heen wordt zoveel mogelijk gespaard. 
• 
  
• I.v.m. vanuit buitenaf => lichaam zelf is niet radioactief.

Gevaren van straling

Hoge dosis:                          Onmiddellijk overlijden

Iets minder hoge dosis:  Na enkele dagen of weken word je                                                         ernstig ziek 

Lage dosis:                          Verhoogde kans op kanker en kans op                                             kinderen met aangeboren                                                                 afwijkingen

Voorzorgsmaatregelen

• Tijd :                      zo kort mogelijk
• Afstand:             zo ver mogelijk tot de stralingsbron.
• Afscherming: een schild van lood geeft goede                                      bescherming.

De activiteit van een radioactieve bron hangt af van:

• de hoeveelheid radioactieve stof;

• de halfwaardetijd.

 inwendige besmetting straling

• Inademen van radioactieve stoffen
• Drinken van radioactief besmet water
• Eten van radioactief besmet voedsel

Bij inwendige bestraling zijn alle drie de soorten straling heel gevaarlijk.

Maatregelen bij besmetting

• besmette kleding uittrekken en douchen
• besmette kleding opbergen
• besmette ruimtes ontsmetten

Voorkomen is beter dan genezen!!!

Voor morgen:

Maak de diagnostische toets van H8

Begin met opgave 1 - 2 - 3

Daarna de rest van de vragen!

0

wat is een kenmerk van ioniserende straling?

1. De straling is zichtbaar voor mensen
2. De straling kan moleculen kapot maken
3. De straling transporteert warmte

Welke van deze soorten straling is NIET ioniserend?

1. IR-straling
2. UV-straling
3. röntgenstraling
4. gammastraling

Welke deeltjes binnen het atoom zorgen NIET voor de massa?

1. De protonen
2. De neutronen
3. De elektronen

Een atoom is neutraal ...

1. Als er neutronen in zitten.
2. Als er meer neutronen dan protonen in zitten.
3. Als er meer neutronen dan elektronen inzitten.
4. Als er evenveel protonen als elektronen in zitten.

Waarom zijn C-12 en C-14 isotopen van elkaar?

1. Ze hebben hetzelfde aantal neutronen en protonen.
2. Ze hebben hetzelfde aantal protonen, maar een verschillend aantal neutronen.
3. Ze hebben hetzelfde aantal neutronen, maar een verschillend aantal protonen.
4. Zowel het aantal protonen als het aantal neutronen is verschillend.

IJzer-55 heeft een halfwaardetijd van drie dagen.

Hoeveel radioactiviteit is er na zes dagen nog over?

1. de helft
2. een kwart
3. een achtste
4. niets meer

Juist/onjuist:

Hoe hoger de waarde van de activiteit van een radioactieve bron, des te schadelijker de straling?

1. Ja dit is juist
2. Nee dit is onjuist
3. Dat kun je niet zeggen aan de hand van de activiteit alleen

Van een bron cobalt wordt de activiteit gemeten, deze blijkt 30.148 Bq te zijn. Ter gelijker tijd wordt van een bron
Jodium-131 ook de activiteit gemeten, deze blijkt 546 te zijn. Welke stof zend een grotere hoeveelheid straling uit?

1. De bron Cobalt
2. De bron jodium-131

Wat is de halveringstijd van de volgende stof.

Wat is activiteit?

1. Het aantal protonen dat per seconde vervalt
2. Het aantal kernen dat per seconde vervalt
3. Het aantal ionen dat per seconde vervalt
4. De hoeveelheid gammastraling

De dracht van alfastraling is groter dan van gammastraling.

1. Waar
2. Niet waar

Van welk soort straling wordt bij medisch onderzoek vaak gebruik gemaakt?

1. alfastraling
2. bètastraling
3. gammastraling
4. zonnestralen

Bij medisch onderzoek wordt soms een tracer gebruikt.

Een goede tracer:

1. zendt alfastraling uit en heeft een kleine halfwaardetijd.
2. zendt gammastraling uit en heeft een kleine halfwaardetijd.
3. zendt alfastraling uit en heeft een grote halfwaardetijd.
4. zendt gammastraling uit en heeft een grote halfwaardetijd.

Welke voorzorgsmaatregelen kun je nemen om je te beschermen tegen straling

1. De tijd dat ze vlakbij de radioactieve stoffen komen zo lang mogelijk houden
2. De afstand tot de radioactieve stoffen zo klein mogelijk houden
3. Afschermingsmateriaal gebruiken dat de straling absorbeert

Wat is de halveringstijd van deze stof?

1. 10 jaar
2. 14 jaar
3. 20 jaar
4. 27 jaar

Met welk apparaat kun je radioactiviteit meten?

1. Atoomteller
2. Geigerteller
3. Deeltjesteller
4. Röntgenteller