Na.H7.Straling.Les2_3G

• Natuurkunde
• Middelbare school
• havo
• Leerjaar 4

Hoofdstuk 7, Straling - Les 2

Je hebt gezien dat je niet radioactief wordt door in contact te komen met een bron. Je wordt ook niet radioactief door bestraald te worden met radioactiviteit.

Je wordt besmet met radioactiviteit als je kleine stukjes van een bron (bijv bij een ongeluk met kerncentrale) inademt. Of opeet of opdrinkt. De bron blijft binnen jouw lichaam dan radioactief.

Kom je in contact met een bron en geeft die af (stukjes blijven op je huid) heb je uiteraard wel een probleem.

Rusland wordt ervan beschuldigd in 2006 een ex-geheime dienst medewerker in Londen te hebben vergiftigd met de zeer radioactieve stof polonium. Hij was binnen enkele dagen ongeneeslijk ziek en stierf. (wil je meer weten, google op "poloniumvergiftiging")

Hoe werkt de les?

Zelf doorklikken.

 Je krijgt theorie en opgaven.

Ook in de filmpjes zitten opgaven.

Iets onduidelijk? Vraag de docent.

Meer details? HS 7 van het boek.

Wat leren we?

Les 1 (par 7.1)

• Rontgen en gammastraling
• Toepassingen
• Radioactiviteit in de natuur

Les 2 (vandaag, par 7.2 en 7.3 gedeeltes)

• Alfa- en betastraling
• Atomen en atoomkernen
• Radioactief verval
• Rekenen met halveringstijden

Les 3 (par 7.4)

• Zijn bananen radioactief? 
• Kernenergie
• Tsjernobyl en Fukushima
• Waarom is lava heet?

HS 7

Radioactiviteit en straling

Herhaling

Er zijn 4 soorten radioactieve straling: 

• Alfa en beta: dit zijn deeltjes 
• Rontgen en gamma: dit is elektromagnetische straling zoals licht

• Er zijn verschillende medische en andere toepassingen van Rontgen en gamma  (op de volgende slide nog een voorbeeld)

• Je ontvangt altijd overal straling, dit heet achtergrondstraling (gem. 1 mSv in Nederland)

Rontgenstraling

Ontdekt door W. Rontgen

luister eens

Het drankje ("contrastmiddel") was donker, net zoals de botten. Wat kan het geweest zijn?

1. limonade
2. water
3. dat weet je niet
4. een papje met metalen

Contrastmiddel

 Normaal gesproken zijn de slokdarm, maag, darmen niet zichtbaar op een röntgenfoto. Daarom drink je tijdens Rontgenonderzoek van bijv. je slokdarm een contrastmiddel zoals

bariumpap

Barium is een metaal en houdt Rontgenstraling tegen. Dit geeft dus veel contrast met weefsels. De patient moest tijdens het filmpje even zijn adem inhouden voor beter beeld.

Voor onderzoek van nieren en bloedvaten wordt jodiumhoudende contrastvloeistof ingespoten.

Op de websites van ziekenhuizen kun je meer lezen over hoe zo'n onderzoek gaat. Je mag bijvoorbeeld niet eten van tevoren (waarom niet?). 

Herhaling (uit het huiswerk)

 Een Geigerteller (ook wel GM-teller) kan de dosis meten

Hij maakt dan een tikkend geluid 

Het effect van radioactiviteit op je lijf hangt af van de hoeveelheid straling, dit heet de stralingsdosis,

gemeten in milliSievert (mSv)

[= hoeveelheid energie die je per kg gewicht opneemt]

Gemaakte opgaven t/m 15 

Vragen, of iets niet gelukt? Laat horen in de chat.

Opgave 14: Dosis bij 1 CT-scan (google, RIVM) is in 2020 1-10 mSv

(dit is onder de dosislimiet van 20 mSv per jaar)

Let bij de rekensommen op het omrekenen van tijdseenheden (jaar => maand of 100 uur => dag)

De dosis die je ontvangt, hangt af van de sterkte van de bron en van de afstand (en ook of je je beschermt met lood ...)

over opg. 14

In het boek stond nog dat dit 20 mSv was (CT-scan borst). 

Dat was 2013. De techniek wordt steeds beter gelukkig! 

Dus de risico's kleiner.

Bescherming

Alfa- en betastraling zijn deeltjes. Die scherm je makkelijk af!

Alfa: met papier 

Beta: met plexiglas

Rontgenstraling: 1 mm lood

Gammastraling: 6 cm lood of 33 cm beton.

Hoe werkt Radioactiviteit

Radioactiviteit - De bouw van atomen

Radioactiviteit - Kernverval
Radioactiviteit - Halveringstijd
Radioactiviteit - Stralingsdoses

Voorkennistest(je)
Wat weten jullie over "atomen"?
Noem minstens 3 dingen.

Atomen of moleculen?

In HS 1 (p 9) hebben we geleerd dat zuivere stoffen bestaan uit moleculen. Deze hebben alle stofeigenschappen. Dat klopt!

In HS1 leerde je dat een molecuul het kleinste deeltje is van een stof.  Fake news!

Een atoom is kleiner.

              Luister ff naar de uitleg hiernaast.

Sorry! Waarom HS1 "liegt"

01:22

Water is een zuivere stof. Elke zuivere stof bestaat uit 1 soort ...

1. moleculen
2. atomen

01:22

Het watermolecuul blijk je verder te kunnen scheiden. Namelijk in de atomen

1. zuurstof en water
2. zuurstof en waterstof
3. water en zuur
4. zuur waterstof

02:18

Is zuurstof zelf ook weer opgebouwd uit verschillende atomen?

1. ja - uit zuur en stof
2. nee - want zuurstof is een atoomsoort

02:18

Er zijn "maar" zo'n 120 verschillende atomen. Alle moleculen (ruim 1 miljoen soorten) kun je daarmee maken.

1. ja dat klopt
2. nee dat klopt niet

Atoomkern

Atoomkern: protonen en neutronen

Daaromheen:  elektronen.

In een atoom zitten altijd evenveel protonen als elektronen. Ze hebben een evengrote elektrische lading, alleen

Protonen zijn positief

Elektronen zijn negatief

Neutronen zijn neutraal

Nog kleiner?

Kan het nog kleiner? Ja - protonen en neutronen zijn opgebouwd uit 3 kleine deeltjes, "quarks". Dat mag je weer vergeten.

Atoomkern

Er zijn iets meer dan 100 soorten atomen.

Aantal protonen bepaalt welke soort.

Aantal neutronen kan verschillen.

protonen
1	waterstof
6	koolstof
8	zuurstof
79	goud

KERN

ATOMEN

PROTONEN

100

10000

ELEKTRONEN

In een atoom zitten altijd evenveel protonen als elektronen. Een proton is even positief geladen als een elektron negatief geladen is, dus ...

1. de som van de lading in een atoom is altijd nul
2. de totale lading van een atoom kan + of - zijn
3. de totale lading van een atoom is postief
4. de totale lading van een atoom is negatief

Isotopen

Waterstof-1,  waterstof-2 en waterstof-3 zijn 

dezelfde stof, met verschillende aantallen neutronen. Ze hebben een identiek aantal  protonen, namelijk 1.

Dit noem je isotopen

Meestal noem je ze naar het aantal kerndeeltjes (Uranium-235 en -238). Bij 

 waterstof hebben ze eigen namen (zie tabel).

proto-nen	neutro nen
1	0	waterstof
1	1	deuterium
1	2	tritium

protonen + neutronen = kerndeeltjes

Hoeveel kerndeeltjes heeft gewoon waterstof (waterstof-1)?

1. 1
2. 2
3. 3
4. 4

Hoeveel kerndeeltjes heeft deuterium (waterstof-2)?

1. 1
2. 2
3. 3
4. 4

Welke kerndeeltjes heeft deuterium (waterstof-2)?

1. 1 elektron en 1 neutron
2. 1 proton en 1 elektron
3. 1 neutron en 1 proton
4. 2 protonen

Alfa en beta

Alfadeeltjes hebben 2 protonen en 2 neutronen. 

Net zoals de kern van een heliumatoom.

Betadeeltjes zijn losse neutronen.

(Gammastraling is elektromagnetische straling)

Deze vormen van radioactiviteit komen door het uit elkaar vallen van atoomkernen.

Radioactief verval

Radioactiviteit  heeft te maken met het verval van de atoomkern.

Deeltjes  (alfa en/of beta) en eventueel ook energie (gamma) komen los uit de kern.

Lees paragraaf 8 (blz 165) over het verval van uraniumkernen.

Meten van radioactiviteit

De dosis ontvangen op bepaalde afstand van een bron meet je in milliSievert (mSv).

Radioactiviteit die de bron uitzendt, wordt uitgedrukt in Becquerel (Bq).

1 Bq is 1 veranderde kern per seconde.

00:09

Wat denk jij: word je zelf radioactief als je in contact komt met radioactieve stof?

00:51

Er wordt gemeten met een geigerteller. Deze meet

1. de dosis straling op de plek van de meter (mSv)
2. de radioactiviteit van de bron zelf (Bq)

01:10

Je hoort minder tikken vanuit het glas met water. Dit komt doordat

1. de bron minder uitzendt
2. het water radioactiviteit tegenhoudt
3. de meter stuk is gegaan

Hoe word je wel radioactief?

Je hebt gezien dat je niet radioactief wordt door in contact te komen met een bron. Je wordt ook niet radioactief door bestraald te worden met radioactiviteit.

Je wordt besmet met radioactiviteit als je kleine stukjes van een bron (bijv bij een ongeluk met kerncentrale) inademt. Of opeet of opdrinkt. De bron blijft binnen jouw lichaam dan radioactief.

Kom je in contact met een bron en geeft die af (stukjes blijven op je huid) heb je uiteraard wel een probleem.

Rusland wordt ervan beschuldigd in 2006 een ex-geheime dienst medewerker in Londen te hebben vergiftigd met de zeer radioactieve stof polonium. Hij was binnen enkele dagen ongeneeslijk ziek en stierf. (wil je meer weten, google op "poloniumvergiftiging")

Halveringstijd

Hoe lang blijft een stof radioactief?Dit bereken je uit de halveringstijd.

Halveringstijd = de tijd waarin de helft van de stof is vervallen.

Veel verschil! Zie de tabel.

Lange tijd: stof blijft lang radioactief.

Filmpje met uitleg (en vragen)

02:46

Wat is de halveringstijd van deze stof?

1. 10 jaar
2. 14 jaar
3. 20 jaar
4. 27 jaar

Wat is de activiteit van een radioactieve bron die begint met 60MBq, een halveringstijd van 5 jaar heeft en 10 jaar in een kast staat?

1. 15 MBq
2. 12 MBq
3. 3,75 MBq
4. 0,03 MBq

Wat hebben we geleerd?

Les 1 (par 7.1)

• Rontgen en gammastraling
• Toepassingen
• Radioactiviteit in de natuur

Les 2 (vandaag, par 7.2 en 7.3 gedeeltes)

• Alfa- en betastraling
• Atomen en atoomkernen
• Radioactief verval
• Rekenen met halveringstijden

& de volgende les bekijken we waar op aarde het het radioactiefst is: in Tsjernobyl, Fukushima of ergens anders ... + hoe kernenergie werkt.

HS 7

Radioactiviteit en straling

Welk onderwerp vond je
interessant vandaag?

Hoe vond je de lengte en moeilijkheid van deze les?

EINDE

Lees tekst & maak de opgaven zoals in Magister staat 

(7.2 en 7.3 maar je mag stukken overslaan)