RA. 10+11-Bestraling/besmetting + Dosis 2122

• Natuurkunde
• Middelbare school
• havo, vwo
• Leerjaar 4-6

Radioactiviteit: Bestraling/besmetting + Dosis

Methode: 

-Filmpjes Ralph Meulenbroeks (via deze LessonUp)
-Natuurkunde Uitgelegd (voor samenvatting en opgaven Foton)

-Wetenschapsschool (voor extra uitleg en opgaven)

Lentiz Reviuslyceum. Versie 3-10-2021

M. van Aken

Opgaven Foton, Ioniserende straling:

HAVO: 29,30,31,32,33

VWO: 28,29,30,31,32

Leerdoelen

-Je kent het verschil tussen bestraling en besmetting.

-Je begrijpt het verschil tussen de bron en de ontvanger.
-Je kunt werken met de dosis en het dosisequivalent

-Je begrijpt hoe de weegfactor in het dosisequivalent afhangt van de soort straling.

-Je kunt rekenen met MeV, eV en J.

02:39

In het nieuws hoor je vaak praten over 'besmet met radioactieve straling'. Leg uit waarom dit natuurkundig niet juist is.

00:32

De eenheid van energie is..

1. Volt (V)
2. Watt (W)
3. Joule (J)
4. Het goede antwoord staat er niet bij.

00:56

Het gaat hier om de schadelijkheid van de straling.
Hoe meer energie de straling heeft, hoe meer schade er kan worden aangericht. Echter, als de ontvanger meer massa heeft, wordt de aanwezig energie verdeeld over deze massa. 

Hoe meer massa, hoe minder energie er per kilogram overblijft (en hoe minder schade er dus, per kilogram, kan worden aangericht).

02:02

Stel, je lichaam van 80 kg ontvangt een stralingsenergie van 7,5 J. Hoe groot is dan je ontvangen dosis?

1. D = E / m = 80 / 7,5 = 11 Gy
2. D = E / m = 7,5 / 80 = 0,094 Gy
3. D = E m = 80 x 7,5 = 6,0 10² Gy

02:02

Een lever van 300 gram heeft een dosis ontvangen van
21 mGy. Bereken de hoeveelheid energie die de lever heeft ontvangen.
Hint: D = E/m dus E = ...

02:10

In plaats van dosisequivalent wordt ook wel gesproken over de equivalente dosis.

02:45

Welke straling kan de meeste schade aanrichten?
(Ofwel, heeft het grootste ioniserende vermogen?)

1. alfastraling
2. bèta- straling
3. bèta+ straling
4. gamma straling

03:14

In tabel 27D-3 staan ook weegfactoren (w_R) van andere stralingsdeeltjes als protonen en neutronen.

04:00

De eenheid Sievert (Sv) is dus een maat voor de ontvangen stralingsdosis (D in Gy), rekening houdend met de stralingsweegfactor (w_R) van de soort straling.

Dit heet dan het dosisequivalent H van de straling.

D = E/m, stralingsdosis in Gy (of J/kg)

H = w_RD, dosisequivalent in Sv (of J/kg)

De weegfactoren staat in 27D-3.

De dosislimieten (maximaal toegestane waarden) in 27D-2.

04:00

Hoe groot is de weegfactor van neutronen met een energie van 50 keV?
Binas tabel 27D-3

Beschermende maatregelen

Bestraling:

• Beperk te tijd in de buurt van de bron (je wordt dan minder lang blootgesteld aan de bestraling)
• Neem voldoende afstand tot de bron (straling verzwakt omdat het alle kanten op gaat)
• Zorg voor goede afscherming van de bron of jezelf (bijvoorbeeld een loodschort of dikke muren)

Besmetting:

• Was je handen / lichaam grondig achteraf
• Vermijd contact / nabijheid van andere mensen (isolatie)
• Vermijd zoveel mogelijk contact met de bron (vertrek van het besmette gebied)

Kwadratenwet:
Bij een 2x zo grote afstand wordt de intensiteit 4x zo klein.

Bij een 3x zo grote afstand 9x enz.

MeV - Mega elektronvolt

De energie van een ontvangen (equivalente) dosis wordt uitgedrukt in J/kg.
De energie van één enkel stralingsdeeltje (α,β,ϒ) is echter HEEL klein.
Omdat een bestraling ZEER VEEL stralingsdeeltjes bevat, ontvang je toch een merkbare hoeveelheid energie.

Omdat de energie van één deeltje zo klein is, wordt hier een aparte eenheid voor energie voor gebruikt: de elektronvolt (eV). Voor grotere hoeveelheden, wordt dan gebruik gemaakt van de kilo of Mega variant (keV en MeV). 

Energieën die je vindt in tabel 25, staan uitgedrukt in Mega elektronvolt, MeV.

Er geldt: 

Je kunt de waarde van het eV terugvinden in tabel 5 van de BiNaS.

1 eV=1,602..10​−19​​J en  1 MeV=10​6​​eV=1,602...10​−13​​J

04:00

Hoe groot is de dosislimiet voor ogen voor individuele leden van de bevolking? (Binas 27-D2).
Kijk goed naar de eenheid!

Bij energieën die vrijkomen bij vervalreacties wordt gerekend met eV (of kilo-eV of Mega-eV). Waarom rekent men niet met de normale eenheid van energie (Joule, J)?

Hoeveel energie komt er vrij bij het verval van Broom-82 (Binas tabel 25)?

1. 0,465 J
2. 8,0 J
3. 0,465 MeV
4. 8,0 MeV

1 eV=1,602..10​−19​​J en  1 MeV=10​6​​eV=1,602...10​−13​​J

1 eV=1,602..10​−19​​J en  1 MeV=10​6​​eV=1,602...10​−13​​J

Bij het verval van Broom-82 komt 0,465 MeV aan energie vrij. Reken deze energie om naar Joule (J).

Maak een samenvatting van de theorie met daarin minimaal (een antwoord op) de leerdoelen en lever een foto hiervan in.

Als je nog iets niet begreep, geef dat dan zo duidelijk mogelijk aan.

Fouten en suggesties

Heb je een fout gevonden in deze Lessonup, het nakijkboekje of de website?
Of heb je een suggestie of tip voor het verbeteren?

Geef het door via het foutenformulier!

Bedankt voor je inzet!