Straling

• Natuurkunde / Scheikunde
• Middelbare school
• mavo
• Leerjaar 3

Radioactiviteit

Halveringstijd

Doordat isotopen straling uitzenden vervallen instabiele isotopen. 

Het isotoop valt dan "uit elkaar"

Dit betekent dat de hoeveelheid radioactieve deeltjes in een bron afneemt in de tijd.

De tijdsduur waarna de helft van het aantal deeltjes in de bron vervallen is, noemen we de halveringstijd of de halfwaardetijd (    als grootheid). 

t​​2​​1​​​​

moluculen

Een moleculen zijn kleine deeltjes waaruit van een stof bestaat.

water heet als molecuul H2O

Zout heet als molecuul NaCl

Koolstofdioxide heet als molecuul CO2

Atoom

Een molecuul kun je eigelijk weer splitsen in nog kleinere delen

Water: H2O dus 2H (waterstof)atomen en 1 O (zuurstof)atoom

Zout: NaCl is dus 1 Na (natrium) atoom en 1 Cl (Chloor) atoom

Koolstofdioxide: CO2 is dus 1 C (koolstofatoom) en 2 O (zuurstof) atomen

Isotopen

zie blz. 76 in je werkboek!

atomen van een element hebben allemaal dezelfde aantal protonen maar kunnen wel verschillend aantal neutronen hebben!

isotopen van koper: Cu-63 ( 29 protonen en 34 neutronen)

en Cu-65 (29 protonen en 36 neutronen)

(N,t)-diagram

In het (N,t)-diagram hieronder zie je een voorbeeld van een radioactieve bron waarbij het aantal deeltjes N afneemt in de tijd.    

     is in dit geval 10 uur, omdat het 

aantal radioactieve deeltjes N 

elke 10 uur halveert.

t​​2​​1​​​​

Halveringstijd

Elke radioactieve isotoop heeft zijn eigen halveringstijd en deze kan variëren van een fractie van een seconde tot miljoenen jaren. Voor een aantal isotopen is de halveringstijd te vinden in BINAS tabel 25. 

In deze tabel vinden we bijvoorbeeld dat Koolstof-14 een halveringstijd heeft van 5730 jaar. Na 5730 jaar is dus nog maar de helft van de koolstof-14 over. Na 2 × 5730 = 11 460 jaar is nog slechts 25% over en na 3 × 5730 = 17 190 jaar nog 12,5%. Etc.

Halveringstijd

De halveringstijd van stoffen kan o.a. gebruikt worden voor radiometrische datering. Het bekendste voorbeeld hiervan is C14-datering. Koolstof-14 komt in vergelijking met andere koolstof isotopen in elk levend organisme in een vaste verhouding voor. 

Als een organisme echter sterft, krijgt het geen nieuwe koolstof-14 meer binnen en neemt deze hoeveelheid in de tijd af door kernverval. Door te kijken hoeveel koolstof-14 er nog over is, kunnen we met de halveringstijd uitrekenen hoe lang geleden het organisme gestorven is.

Voor zeer oude fossielen zijn andere isotopen geschikt om een leeftijd te dateren.

J
je hebt 250 mg Fosfor-33. De halveringstijd is 25 dagen. Hoeveel mg heb je na 100 dagen?

Voorbeelden datering

                                                                         <--- Dinosaurus veren van 100 miljoen j                                                                              jaar oud

.

.

.

.

.

.

                Lichaam van nodosaurus,

                110 miljoen jaar oud   --->

Voorbeelden datering

                                                                         <--- Man van Tollund (ong. 2300 jr oud)

.                                                                              Denemarken

.

.

.

.

.

Moeder en baby (ong. 6000 jaar oud)

Nieuwegein                                 --->

Radioactiviteit

Sommige stoffen geven spontaan (zelf) ioniseren de straling af.

Wat is ioniserende straling ook alweer?

Dit is straling die moleculen kapot kan maken.

Deze straling noemen we radioactief.

Soorten straling

De ioniserende straling lopen van minder sterk naar sterk:

Alfa straling 

Beta straling

Gamma straling

Stralingskracht

Het ene soort straling heeft een veel groter doordringend vermogen dan de andere:

• Alfastraling
  
• Betastraling
  
• Gammastraling
  

Stralingen

Alle drie de verschillende soorten straling komen voor in onze atmosfeer; vaak in lage hoeveelheden.

Gammastraling

Alfastraling

Betastraling

Groot doordringend vermogen

Klein doordringend vermogen

Bijna geen doordringend vermogen

 α,

β

γ

Met welk materiaal kan je jezelf beschermen tegen gammastraling?

Straling die moleculen kapot kan maken noem je....

Dracht 

Hoe ver de straling in een stof kan doordringen (doordringend vermogen)

Alfa komt niet ver, gamma komt verder

Onderzoek met gammastraling

Met behulp van een tracer

Tracer

Radioactieve merkstof die cellen zichtbaar maakt

Medisch onderzoek

1. een tracer wordt in je lichaam gespoten

2. de tracer verspreidt zich door je lichaam en komt aan bij het orgaan dat onderzocht moet worden

3. de gammastraling die de tracer uitzendt komt je lichaam uit en kan met een camera geregistreerd worden

Hoe werkt het?

Tracer in lichaam.

Een tracer laat zien waar het probleem zit.

Van welke straling is de dracht het verst?

1. Gamma
2. Alfa
3. Beta

Van welke straling is de dracht het kortst?

1. Gamma
2. Alfa
3. Beta

Een radioactieve merkstof die ingespoten of ingenomen kan worden is een ...

Bestraling

Inwendige bestraling --> 

Van binnen uit je lichaam

Uitwendige bestraling -->
Van buiten je lichaam

Inwendige bestraling

Radioactieve stof in het lichaam brengen (chemo)

Patient wordt tijdelijk radioactief! 

Stoffen met korte halveringstijd!

Uitwendige bestraling

Bijv. om kanker te bestrijden

Alleen daar bestralen waar nodig; de rest beschermen!

https:

Beschermen tegen straling

De cellen van je lichaam moeten beschermd worden tegen straling. 

Voor UV straling kun je simpelweg een zonnebrand gebruiken, maar sterkere straling heeft een betere bescherming nodig. Röntgenstraling wordt tegengehouden door lood bijvoorbeeld.  

beschermen tegen straling

Om je lichaam te kunnen beschermen tegen straling kun je 3 dingen doen:

1.) afstand: blijf zo ver mogelijk van de bron van straling weg

2.) tijd: zorg dat je zo kort mogelijk in de buurt bent van een bron van straling

3.) bescherming: bescherm je lichaam door afschermmaterialen: loodschort, mondkapje etc)

Met dit ben je MINDER goed beschermd tegen straling

1. Meer aftand
2. Minder Tijd
3. Meer tijd
4. Meer afschermmateriaal

Bescherming inwendige bestraling

 Besmetting via; lucht, water, voedsel

Beschermen via; jas, schoenen, stoffen in bepaalde ruimtes gebruiken, handen wassen, niet morsen, veel controleren!

Besmetting

Radioactieve stof OP of IN je lichaam

Bestraling

Als de STRALING je raakt

Ioniserende straling (bestraling)

Uv-straling

Röngenstraling

Gammastraling

Radioactieve besmetting

Schadelijkste straling

Schadelijkste besmetting

Alfa

Bèta

Gamma

Radioactiviteit

Onder radio-activiteit verstaan we het proces waarin een stof (de bron) onstabiel is en via een toevalsproces 'spontaan' overgaat in een andere vorm, onder uitzending van één of meer stralingsdeeltjes. Deze uitgezonden straling zelf is NIET radio-actief, maar kan WEL schade aanrichten bij de ontvanger door de energie die het met zich meedraagt. 

Wanneer je een radio-actieve bron op of in je lichaam hebt, ben je besmet.

Wanneer je wordt getroffen door de straling van een bron, het dat bestraald.