H8 Atomen en Stralingen

• Natuurkunde / Scheikunde
• Middelbare school
• vmbo g, t
• Leerjaar 3

H8 Atomen en straling

Vandaag

• Uitleg 8.1
• Huiswerk: 8.1  

Atomen als stralingsbron 

• Je kunt uitleggen wat wordt bedoeld met natuurlijk radioactief en kunstmatig radioactief.
• Je kunt het verschil toelichten tussen de moleculen van een verbinding en van een element.
• Je kunt beschrijven hoe atomen zijn opgebouwd uit drie verschillende kleinere deeltjes.
  
• Je kunt de overeenkomsten en de verschillen tussen de isotopen van één element noemen.
  
• Je kunt aangeven dat één element zowel gewone als radioactieve isotopen kan hebben.
  

8.1.6 Je kunt de bron noemen van de ioniserende straling die radioactieve isotopen uitzenden.

Radioactieve stoffen

"Radioactief" betekent  letterlijk: Zendt straling uit.

Radioactieve stoffen zijn overal!

Radioactieve stoffen die van natuurlijke oorsprong zijn heten: Natuurlijk radioactief.

Kunstmatig radioactief: Zelf gemaakt door de mens. (Denk hierbij aan chemo therapie)

Atomen

Atoom: Bouwstenen waaruit een molecuul bestaat.

Verbinding: molecuul die uit verschillende atomen bestaat

Element: Een stof die je niet verder kunt ontleden, bestaat uit 1 soort atoom

CO2 bestaat uit 1 C en 2 O. 

C = Koolstof, O= zuurstof

Bouw van Atoom

Atoom bestaat uit een kern met Neutronen en Protonen. Om de kern heen vliegen Elektronen.

Proton: positieve lading die even groot is als de negatieve lading van de elektronen.

Neutron: Neutraal deeltje. 

Element in het plaatje is Boor

Isotopen

Elementen hebben altijd hetzelfde aantal protonen in de kern zitten. Koolstof heeft er bijvoorbeeld 6, zijn atoomnummer is dan ook 6. 

Isotoop: Als een element een ander aantal neutronen heeft dan protonen.

Om isotopen van elkaar de scheiden gebruik je het Massa getal:

Voorbeeld: C-12, C-13 en C-14(ioniserende straling)

Overzicht van een aantal atomen

Aan de slag

8.2 Radioactief verval

Vorige les

• Radioactieve stoffen
• Atomen
•  Bouw van atoom
• Isotopen

Leerdoelen 8.2

• Je kunt toelichten wat er met de atoomkern gebeurt als een atoom radioactief vervalt.
  
•  Je kunt het verschil uitleggen tussen ioniserende straling en straling die niet ioniserend is.
  
• Je kunt een meetinstrument beschrijven waarmee ioniserende straling wordt gemeten.
  
• Je kunt uitleggen wat wordt bedoeld met de activiteit van een radioactief voorwerp.
  
• Je kunt beschrijven hoe de activiteit van een radioactief voorwerp geleidelijk afneemt.
  
• Je kunt uitleggen wat wordt bedoeld met de halfwaardetijd van een radioactieve isotoop.

Je kunt uitleggen wat wordt bedoeld met de halfwaardetijd van een radioactieve isotoop.

Stabiele en instabiele kernen

Een radioactieve isotoop heeft atoomkernen die instabiel zijn. 

Door instabiele kernen kunnen de atomen plots uit elkaar vallen, ook wel radioactief verval genoemd.

Er ontstaat een nieuwe atoom kern, C-14 word bijvoorbeeld      N-14 en deze is niet radioactief.

Ioniserend

Doordat er steeds atoomkernen vervallen, zenden radioactieve stoffen de hele tijd ioniserende straling uit. De stralingsenergie in deze straling is zo geconcentreerd dat ze de verbinding tussen de atomen in een molecuul kan verbreken en dat noem je je ioniseren.

Ioniserende stralingen kunnen zelfs DNA kapot maken, het kan ook kanker en erfelijke afwijkingen veroorzaken. 

Activiteit

Het aantal kernen dat in één seconde vervalt, noem je de activiteit. Je meet de activiteit in becquerel (Bq). 

Bij een activiteit van 100 Bq vervallen er elke seconde honderd kernen

Activiteit

Je kan de straling niet horen, voelen of zien. Wel kan je met behulp van instrumenten de straling meten.

Geigerteller, deze begint te klikken als je het bij een radioactieve stof houd. 

Halveringstijd/Halfwaardetijd

Halveringstijd

15 Jaar

15 Jaar

15 Jaar

BINAS ?

De activiteit van een hoeveelheid radioactief materiaal wordt steeds kleiner. Dat komt doordat er steeds minder instabiele kernen overblijven. In figuur 3 zie je hoe het aantal instabiele atoomkernen afneemt. De tijd T is de halveringstijd of halfwaardetijd. 

Aan de slag 

8.2 Radioactief verval

Bladzijde 208 t/m 212

§ 8.3 Straling gebruiken

Leerdoelen 8.3 

8.3.1 Je kunt de drie soorten straling benoemen die door radioactieve stoffen worden uitgezonden.

8.3.2 Je kunt uitleggen hoe groot het doordringend vermogen is van elk van deze soorten straling.

8.3.3 Je kunt beschrijven op welke manier gammastraling wordt toegepast bij medisch onderzoek.

8.3.4 Je kunt beschrijven hoe kankergezwellen worden bestraald: van buitenaf én van binnenuit.

8.3.5 Je kunt uitleggen waarom gammastraling de beste keuze is voor bestraling van buitenaf.

8.3.6 Je kunt uitleggen hoe een röntgenfoto wordt gemaakt en wat je op zo’n foto kunt zien.

Drie soorten ioniserende straling

Er zijn drie soorten ioniserende straling:

- Alfastraling (2 protonen/2 neutronen)

- Bètastraling (elektron)

- Gammastraling (geen deeltjes)

Ioniserende straling

Alfastraling (α-straling) kan niet ver in stoffen doordringen.

Bètastraling (β-straling) heeft een groter doordringend vermogen dan alfastraling

Gammastraling (γ-straling) kan veel verder in stoffen doordringen dan bètastraling.

onderzoek met gammastraling

1. een tracer wordt in je lichaam gespoten. een tracer zendt gamma straling uit 
   
   
2. de tracer verspreidt zich door je lichaam en komt aan bij het orgaan dat onderzocht moet worden of vindt tumorcellen. 
   
   
3. de gamma straling die de radioactieve tracer uitzendt komt je lichaam uit en kan met een gammacamera geregistreerd worden

  4. voorbeeld tracer: radioactief jodium. 

Onderzoek met gammastraling

1. een tracer wordt in je lichaam gespoten. een tracer zendt gamma straling uit.
   
   
2. de tracer verspreidt zich door je lichaam en komt aan bij het orgaan dat onderzocht moet worden of vindt tumorcellen.
   
   
   
3. de gamma straling die de radioactieve tracer uitzendt komt je lichaam uit en kan met een gammacamera geregistreerd worden.

bestraling buitenaf (uitwendig)   

• je bent zelf niet radioactief 
• kankercellen kapot maken   
• geen langdurige effecten achteraf

bestraling binnenuit (inwendig)

• je wordt zelf radioactief
• kankercellen kapot maken
  
• je bent nog een tijd lang radioactief
  

Aan de slag

Opdrachten van 8.3 

Bladzijde 219 t/m 223

8.4 Bescherming tegen straling

Lesdoelen 8.4

8.4.1 Je kunt de gevaren beschrijven van de ioniserende straling die radioactieve stoffen 

afgeven.

8.4.2 Je kunt uitleggen waarom gammastraling het gevaarlijkst is bij bestraling van buitenaf.

8.4.3 Je kunt drie voorzorgsmaatregelen noemen voor het werken met radioactieve stoffen.

8.4.4 Je kunt uitleggen wat radioactieve besmetting is en hoe je besmetting kunt voorkomen.

8.4.5 Je kunt beschrijven welke maatregelen worden genomen als mensen per ongeluk wel radioactief besmet raken

Gevaren van straling

Hoge dosis -> gelijk ziek of na enkele dagen

Lage doses -> grote kans op Kanker en misvormde kinderen

Welke straling is het gevaarlijkst?

beschermen tegen straling

• Niet te lang mee werken. (artsen hebben vaak een meter om hangen)

• De afstand word groot gehouden, dus vaak op afstand bediend.

• Er wordt afschermingsmateriaal gebruikt dat de straling absorbeert

(Lood word veel gebruikt)

besmetting voorkomen

Radioactieve stoffen kunnen in je lichaam komen via: 
• via de lucht die je inademt;

• via het water dat je drinkt;

• via het voedsel dat je eet.

Veel veiligheidsmaatregelen zijn erop gericht dat er geen besmetting plaatsvindt. Zo voorkom je dat er problemen ontstaan. Daarom gelden er strenge regels in ziekenhuizen en laboratoria. (BLZ .... in je boek)

Maatregelen bij besmettingen

Ondanks dat je veilig werkt kan er toch een ongeluk plaats vinden. Hierbij zijn een aantal maatregelen:

• Mensen moeten besmette kleding uittrekken en meteen gaan douchen.

• De besmette kleding moet zorgvuldig worden opgeborgen.

• Besmette ruimtes moeten worden schoongemaakt (ontsmet).

Aan de slag

Opdracht 1 t/m 10

Bladzijde 229 t/m 230

Extra: Hoe werkt een kerncentrale