8.2 Radioactiviteit

• Natuurkunde
• Middelbare school
• mavo
• Leerjaar 3

8.2 Radioactiviteit

Ioniserende straling

In de vorige paragraaf hebben we geleerd dat ioniserende straling moleculen kapot kan maken. 

Radioactieve stoffen

Radioactieve stoffen zenden spontaan ioniserende straling uit.

Radioactieve stoffen vind je overal, meestal in kleine hoeveelheden: in de bodem, het water, in lucht, in gebouwen en zelfs in je lichaam.

Veel van deze stoffen zijn natuurlijk radioactief.

Natuurlijk radioactieve stof

Uraniumerts

Men heeft ook geleerd om zelf nieuwe radioactieve stoffen te maken: 

kunstmatig radioactief

Waarnemen

Ioniserende straling kun je niet zien, horen of voelen. Je kunt hem alleen waarnemen met instrumenten.

B.v. de geigerteller

Stabiele en instabiele kernen

Stabiele kernen veranderen niet uit zichzelf en daardoor zijn deze stoffen niet radioactief.

Een radioactieve isotoop heeft atoomkernen die instabiel zijn. Ze veranderen spontaan en zenden daarbij een kleine hoeveelheid straling uit: dit noemen we radioactief verval.

Activiteit

Activiteit = aantal kernen dat per seconde verandert

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

Hoe meer kernen per seconde veranderen, hoe meer straling er wordt uitgezonden.

De activiteit van een hoeveelheid materiaal wordt steeds kleiner. 

Halveringstijd (halfwaardetijd)

halveringstijd is T

Na de halveringstijd:

- is de helft van de instabiele atoomkernen verdwenen (zij 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

Elke radioactieve isotoop heeft een eigen halveringstijd.

(tabel 1, blz. 152)

Halveringstijd

Na hoeveel seconden is de activiteit van deze stof gehalveerd? 

T = ?

Halveringstijd

Activiteit is bij 0 sec 16 Bq. De helft van 16 = 8.

Aflezen bij 8 Bq geeft dat de halveringstijd 16 seconden is.

Dus T = 16 seconden

Voorbeeld

De halveringstijd van jood (I-131) is 8 dagen. Artsen gebruiken dit om afwijkingen aan de schildklier te behandelen.

Het ziekenhuis ontvangt een hoeveelheid jood met een activiteit van 64 MBq. Dit betekent dat er elke seconde 64 miljoen atoomkernen veranderen. 

Bereken hoe groot de activiteit van I-131 na 40 dagen is. 

antwoord

start: 64 MBq

Na 8 dagen: 32 MBq

Na 16 dagen: 16 MBq (+ 8 dagen., want dan is de activiteit gehalveerd)

Na 24 dagen: 8 MBq (+ 8 dagen, want dan is de activiteit gehalveerd))

Na 32 dagen: 4 MBq ( enz.)

Na 40 dagen: 2 MBq