Nova Havo 3 hfdst 7.4 Bescherming tegen straling

• Natuurkunde
• Middelbare school
• havo
• Leerjaar 3

Nova Havo Havo 3 Hfdst7.4 Bescherming tegen straling

Nova Havo 3 Hfdst 7.4 Bescherming tegen straling

Wat ga je deze les leren?

-Wat is doordringend vermogen?

-Wat zijn de gevaren van straling?

-Bescherming tegen bestraling.

-Besmetting voorkomen.

- PLUS Radiotherapie

Nova Havo 3 Hfdst 7.4 Bescherming tegen straling

Wat heb je deze les nodig?

-Het boek Nova 3 Havo leeropdrachtenboek Natuurkunde.

-Schrijfblok en pen voor aantekeningen.

-Computer met internet, toegang tot Youtube

Inleiding:

De ioniserende straling die radioactieve stoffen uitzenden, kan schade in het lichaam aanrichten. Een hoge dosis straling kan zelfs levensgevaarlijk zijn.

Daarom gelden er strenge veiligheidsregels voor het werken met radioactieve stoffen.

Doordringend vermogen

Een radioactieve stof is een bron van deeltjes en elektromagnetische golven. De deeltjes en golven bewegen in alle richtingen bij de bron vandaan. Natuurkundigen gebruiken het woord straling voor 'iets' dat bij een bron vandaan beweegt (figuur 31). Daarom worden de deeltjes en de golven allebei straling genoemd, al zijn ze verder heel verschillend.

Doordringend vermogen

Dat de verschillende soorten straling sterk van elkaar verschillen, zie je als je naar hun doordringende vermogen kijkt. Het ene soort straling kan veel verder in in stoffen doordringen dan het andere soort straling (Figuur 32).

Doordringend vermogen

Alfastraling

De alfastraling (of α - straling) die bij alfa verval ontstaat, kan niet ver in stoffen doordringen. Omdat een alfadeeltje relatief groot is verliest het bij botsingen met atomen snel al zijn energie. Een vel papier, een paar centimeter lucht of dode buitenste laag van je huid houdt de stroom alfadeeltjes al tegen.

Doordringend vermogen

Betastraling

De Betastraling (of β - straling) komt duidelijker verder dan alfastraling. Bétadeeltjes zijn veel kleiner dan alfadeeltjes en kunnen daardoor dieper in stoffen doordringen. In lucht komen ze enkele tientallen centimeters ver. Toch wordt de stroom bétadeeltjes vaak al gestopt door een 4 mm dik plaatje aluminium of een dunne plaat glas.

Doordringend vermogen

Gammastraling

De Gammastraling (of γ - straling) Bestaat uit golven die zich met de lichtsnelheid voortplanten. Deze golven hebben een groot doordringend vermogen. Ze worden nauwelijks geabsorbeerd door lucht en ook een plaatje metaal houdt maar weinig gammastraling tegen. Om gammastraling voldoende af te schermen, is een centimeters dikke laag lood nodig of een nog een dikkere laag beton.

Gevaren van straling

Alfa-, béta- en gammastraling zijn alle drie sterk ioniserend. Ze kunnen moleculen kapotmaken, door elektronen uit het elektronen uit het molecuul "weg te schieten" De kracht die de atomen bij elkaar houdt, valt dan weg en het molecuul valt uit elkaar. Eén alfadeeltje kan dat duizenden keren doen voordat het zijn snelheid (en zijn energie) kwijt is. 

Ioniserende straling kan mensen ziek maken, door het DNA en andere belangrijke moleculen in de cellen te beschadigen. de grootte van de schade hangt af van:

- De hoeveelheid stralingsenergie die iemand absorbeert; hoe groter die hoeveelheid energie,  

   hoe groter de schade.

- De soort straling: bij een zelfde hoeveelheid geabsorbeerde energie richt alfastraling veel 

   meer schade aan dan béta- of gammastraling.

Gevaren van straling

Als werknemers bestraald zijn, wordt de Equivalente dosis bepaald waaraan ze hebben blootgestaan (fig. 33 ). Dat is een maat voor de hoeveelheid schade die de straling in hun lichaam heeft aangericht. De equivalente dosis wordt gemeten in sievert (Sv).

Gevaren van straling

Een dosis van 1 Sv alfastraling is even schadelijk als een dosis van 1 Sv beta- of gammastraling. Je zegt daarom dat deze doses equivalent zijn, ook al is de hoeveelheid energie verschillend. in tabel 5 kun je zien wat de gezondheidseffecten zijn van verschillende doses straling.

Bescherming tegen bestraling

Als een radioactieve bron niet goed wordt afgeschermd, kan er van buitenaf ioniserende straling op je lichaam vallen. Dit wordt (uitwendige) bestraling genoemd. Omdat je lichaam niet in contact komt met radioactieve stoffen, wordt je zelf niet radioactief. Wel kunnen de cellen in je lichaam schade oplopen.

Bij bestraling is gammastraling verreweg het meest gevaarlijk. Alfadeeltjes kunnen door de lucht slechts enkele centimeters reizen en bereiken je lichaam vaak niet eens. De snelste bétadeeltjes kunnen hoogstens enkele millimeters in de huid doordringen.

Een laag plastic van 0.5 cm  dik is vaak genoeg om ze tegen te houden.

Maar gammastraling heeft-net al röntgenstraling- een veel groter doordringend vermogen.

Bescherming tegen bestraling

Mensen die met radioactieve bronnen werken moeten zich daarom aan de volgende regels houden:

-Maak de afstand tot de bron zo groot als mogelijk. Straling verspreidt zich als hij bij de bron vandaan beweegt en wordt daardoor steeds zwakker.

-Houd de tijd waarin je bestraald wordt zo kort als mogelijk. Hoe korter die tijd is des te minder stralingsenergie absorbeert je lichaam.

-Gebruik afschermingsmateriaal dat de straling absorbeert. Hoe groter de dichtheid van het materiaal, des te effectiever wordt de straling afgeschermd. Lood ( ρ= 11,3 gcm³ ) is een veelgebruikt als afschermingsmateriaal (fig. 34).

Besmetting voorkomen

Als radioactieve stoffen vrijkmen in het milieu, kunnen ze in je lichaam terechtkomen: met de lucht die je in ademt, het water dat je drinkt en het voedsel dat je eet. Ook kunnen er radioactieve stoffen op je huid terechtkomen. Dit wordt radioactieve besmetting genoemd. Hierdoor loopt je lichaam niet alleen stralingsschade op maar maar wordt zelf ook een radioactieve bron.

(foto is van opruimwerkzaamheden bij de Tsjernobyl reactor in de Oekraine)

Besmetting voorkomen

Besmetting hoeft niet in één keer plaats te vinden. Radioactieve stoffen kunnen zich ook langzamerhand in bepaalde organen ophopen. Zo hoopt radioactief jood zich net zoals gewoon jood op in de schildklier. Calcium, strontium en radium concentreren zich in de botten. Radium kun je bijvoorbeeld binnenkrijgen met je voedsel.

Besmetting voorkomen

Veel veiligheidsregels rond radioactiviteit hebben als doel besmetting te voorkomen. Je mag bijvoorbeeld niet eten, drinken en roken in de buurt van radioactieve bronnen, je moet altijd je handen wassen nadat je met radioactieve stoffen hebt gewerkt.Als er toch besmetting plaatsvindt, moet je de besmette kledinguittrekken en gaan douchen. Zo kun je de radioactieve stoffen op je huid en in je haren wegspoelen.

Plus Radiotherapie

Artsen gebruiken ioniserende straling om tumoren te bestralen. Dat noem je radiotherapie. Dat kan van buitenaf(uitwendige bestraling) of van binnenuit het lichaam (inwendige bestraling). Kankercellen delen snelen zijn daardoor veel gevoeliger voor stralingsschade dan gezonde cellen. Voor uitwendige bestraling wordt gebruik gemaakt van röntgenstralingen gammastraling. Tijdens de behandeling wordt de straling zorgvuldig op de tumor gericht en draait de stralingsbron langzaam om het lichaam heen. Op die manier wordt de schade aan het omringende gezonde weefsel tot een minimum beperkt.

Bij inwendige bestraling bevindt de bestralingsbron zich in het lichaam. Een arts kan een holle naald gebruiken om een klein stukje radioactief materiaal  (een 'zaadje') in het aangetaste weefsel te plaatsen. Het voordeel hiervan is dat de straling plaatselijk wordt afgegeven. Voor inwendige bestraling wordt zowel gamma als beta straling gebruikt.

Plus Radiotherapie

Plus Radiotherapie