4H Overal Natuurkunde Hfst 5.3

• Natuurkunde
• Middelbare school
• havo
• Leerjaar 4

Pak je binas tabel 25A

1. Gedaan
2. Binas kwijt en die ga ik snel zoeken

Aantal protonen (Z) bepaalt welk atoom/materiaal: atoomnummer

Aantal neutronen (N) bepaalt welk isotoop

massagetal A = N * Z

Welk deeltje of welke straling komt vrij bij het verval van 204,82 Pb?

1. alfa (2protonen + 2 neutronen)
2. beta - (elektron)
3. gammastraling
4. geen idee

Welk deeltje of welke straling komt vrij bij het verval van 121,50 Sn?

1. alfa (2protonen + 2 neutronen)
2. beta - (elektron)
3. gammastraling
4. geen idee

Leerdoelen 5.3 Ioniserend en doordringend vermogen

Je leert hoe je je kunt beschermen tegen ioniserende straling.

Je leert wat het effect van ioniserende straling is.

alfa en beta straling hebben bewegingsenergie,

gamma heeft stralingsenergie

1,00 eV = 1,60·10⁻¹⁹ J. Zie Binas tabel 5.

1,00 MeV = 1,00·10⁶ eV 

Wat is een ion?

alfa heeft minder energie, maar is groter: kans op botsing groter.
Alfa heeft grootst ioniserend vermogen

Beta kan ook ioniseren

Gamma kan ook ioniseren
maar dat gebeurt bijna niet.
Gamma gaat door (bijna) alles
heen (net als röntgen)

Botsen kost energie

Als energie = 0, dan staat deeltje stil

alfa botst het snelst, dus staat als eerste stil

Het komt niet ver: de dracht is klein

Beta botst minder snel en komt daardoor dieper
in het materiaal

Gamma komt nog veel verder

Verschil in doordringend vermogen

Zet op volgorde van minst naar meest ioniserend vermogen

minst                                                                       meest

alfa

beta

gamma

Zet op volgorde van minst naar meest doordringend vermogen

minst                                                                       meest

alfa

beta

gamma

Bij röntgen- en gammastraling heb je het niet over dracht maar over halveringsdikte d_1/2:

bij welke dikte is de energie (intensiteit) gehalveerd
(binas 28F)

Hoe groot is de halveringsdikte?

Hoeveel centimeter ijzer
heb je nodig
om nog maar 25%
over te hebben?

1. 2 cm
2. 4 cm
3. 6 cm
4. 8 cm

25% over

Halveringsdikte is 2 cm

Dus na 2 cm is er nog maar 50%

Heb je 2x d_1/2 dan is de straling 2x gehalveerd = 25 %

1x d_1/2 = 50%

2x d_1/2 = 25%

3x d_1/2 = 12,5 %

4x d_1/2 = 6,25% etc

In formulevorm

I = I₀ * (1/2)ⁿ met n = d / d_1/2

met I = de stralingsintensiteit na n halveringsdiktes in watt per vierkante meter (W/m₂)

I₀ = de oorspronkelijke intensiteit in watt per vierkante meter (W/m²)

d = dikte materiaal

d_1/2 = halveringsdikte5

Zoek in Binas (28) de halveringsdikte van bot bij 1,0 MeV

Toepassing

1. elektriciteit opwekken met straling met radioactieve isotopen

2. voedselconservering: kobalt-90 zendt gamma en beta-straling uit, die bacteriën doden

3. straling in industrie: radioactieve stof als tracer in pijpleidingen

4. gezondheidszorg: röntgenfoto, CT-scan, nucleaire diagnostiek, radiotherapie

5. veiligheid: controles in vliegveld van bagage (röntgen) en full body scans (microgolven)

Toepassingen

6. onderzoek schilderijen met röntgen

Nu weet je

... hoe je je kunt beschermen tegen ioniserende straling.

.. wat het effect van ioniserende straling is.

Skills verbeteren

route 1: 25 t/m 32, 34, 36

route 2: 27, 29, 30, 32 t/m 37

vwo: 24 t/m 33, 35