DEEL 1 INLEIDING MEDISCHE BEELDVORMING
H1 - Radioactiviteit en röntgenstralen
1.1 wat is radioactiviteit
atoom
omgeven door elektronen (e⁻) in 1 of meerdere elektronenschillen.
Bv. Koolstof (C) heeft 6 protonen, 6 neutronen en 6
elektronen
– 2 elektronen in eerste schil
– 4 elektronen in tweede schil
atoomkernen
- stabiel: protonen en neutronen in evenwicht.
- elektrisch neutraal: protonen gelijk aan elektronen (p⁺ = e⁻).
periodiek systeem der elementen:
• chemisch symbool
• atoommassa A = protonen + neutronen
• atoomnummer Z = aantal protonen
radioactiviteit
= Ontstaat wanneer nuclide niet stabiel is,
meestal door een onjuiste verhouding van het
aantal protonen en neutronen
Isotoop
= varianten van hetzelfde element met hetzelfde
atoomnummer (Z) maar een andere atoommassa
(A) door een verschillend aantal neutronen (
“Zelfde Z, andere A”)
➔ kern te zwaar -> valt uit elkaar -> energie komt
vrij -> radioactiviteit
,nuclide
= unieke combinatie van protonen en neutronen
Radioactief verval / desintegratie
= overtollig neutron (n0) omgezet in proton (p+), …
➔ 1 neutronen omgezet in proton -> extra elektronen in kern -> uitgestoten ( pakketje energie) -
> koolstof veranderd in stikstof
➔ uitgezonden straling = onzichtbaar, geurloos en smaakloos.
➔ Instabiele, vervallende kernen = radionucliden (radio-isotopen).
Halveringstijd
= tijd die nodig is voordat 50% van radioactieve stof is vervallen.
Elke radioactieve stof heeft een eigen halveringstijd:
• ¹⁴C: ± 5730 jaar
• ¹³⁵Cs: ± 2,3 miljoen jaar
Radioactief verval = verloopt exponentieel. radionuclide na
ongeveer 10 halveringstijden verdwenen is (voor ¹⁴C ≈ 57.000
jaar).
Vb. koolstofdatering
Tijdens leven neemt organisme ¹⁴C op via voeding. Na dood stopt deze opname en vervalt ¹⁴C geleidelijk. Door
resterende ¹⁴C-gehalte te meten, kan men bepalen hoe lang geleden het organisme is gestorven.
Natuurlijke radioactiviteit
Radionucliden ontstaan bij processen met zeer hoge energie (oerknal, sterren, kosmische straling). Veel hebben
extreem lange halveringstijden -> nog steeds op aarde voorkomen in lucht, natuur en voeding. -> mensen continu
blootgesteld aan natuurlijke radioactieve straling.
, 1.2 is radioactieve straling schadelijk?
Natuurlijke radioactiviteit
• Radioactief verval = overal in natuur (‘achtergrondstraling’)
• we komen voortdurend in contact met radionucliden bv. 14C in de atmosfeer, 232Th uit
gesteenten en bouwmaterialen, …
• extreem lange halveringstijden (bv. 4,5 miljard jaar voor 238U).
• schadelijk? Ja het kan schadelijk zijn want is ioniserend
ionisatie
= straling die in staat is om elektron weg te schoppen uit ander atoom & botst dus met normaal
elektron. Hierdoor word het atoom een positief geladen ion.
• zuurstof wordt geïoniseerd & gaat op zoek naar andere moleculen en eiwitten om
elektron van te ‘stelen’ (=oxidatie).
• oxidatieve reacties -> functieverlies en DNA-mutaties
• Anti-oxidanten -> schade herstellen bv. vit C
3 types ioniserend straling
Alfa-straling (α)
• ontstaan : zware kernen die massa verliezen (bv. ²³⁸U)
• Bestaat uit heliumkern (2 protonen + 2 neutronen)
• Zeer sterk ioniserend, zwaar en traag
• gestopt door papier of huid
• Gevaarlijk inwendig (bij inslikken of inademen)
➔ zware kernen uit elkaar vallen en heliumdeeltje met twee protonen afstoten
H1 - Radioactiviteit en röntgenstralen
1.1 wat is radioactiviteit
atoom
omgeven door elektronen (e⁻) in 1 of meerdere elektronenschillen.
Bv. Koolstof (C) heeft 6 protonen, 6 neutronen en 6
elektronen
– 2 elektronen in eerste schil
– 4 elektronen in tweede schil
atoomkernen
- stabiel: protonen en neutronen in evenwicht.
- elektrisch neutraal: protonen gelijk aan elektronen (p⁺ = e⁻).
periodiek systeem der elementen:
• chemisch symbool
• atoommassa A = protonen + neutronen
• atoomnummer Z = aantal protonen
radioactiviteit
= Ontstaat wanneer nuclide niet stabiel is,
meestal door een onjuiste verhouding van het
aantal protonen en neutronen
Isotoop
= varianten van hetzelfde element met hetzelfde
atoomnummer (Z) maar een andere atoommassa
(A) door een verschillend aantal neutronen (
“Zelfde Z, andere A”)
➔ kern te zwaar -> valt uit elkaar -> energie komt
vrij -> radioactiviteit
,nuclide
= unieke combinatie van protonen en neutronen
Radioactief verval / desintegratie
= overtollig neutron (n0) omgezet in proton (p+), …
➔ 1 neutronen omgezet in proton -> extra elektronen in kern -> uitgestoten ( pakketje energie) -
> koolstof veranderd in stikstof
➔ uitgezonden straling = onzichtbaar, geurloos en smaakloos.
➔ Instabiele, vervallende kernen = radionucliden (radio-isotopen).
Halveringstijd
= tijd die nodig is voordat 50% van radioactieve stof is vervallen.
Elke radioactieve stof heeft een eigen halveringstijd:
• ¹⁴C: ± 5730 jaar
• ¹³⁵Cs: ± 2,3 miljoen jaar
Radioactief verval = verloopt exponentieel. radionuclide na
ongeveer 10 halveringstijden verdwenen is (voor ¹⁴C ≈ 57.000
jaar).
Vb. koolstofdatering
Tijdens leven neemt organisme ¹⁴C op via voeding. Na dood stopt deze opname en vervalt ¹⁴C geleidelijk. Door
resterende ¹⁴C-gehalte te meten, kan men bepalen hoe lang geleden het organisme is gestorven.
Natuurlijke radioactiviteit
Radionucliden ontstaan bij processen met zeer hoge energie (oerknal, sterren, kosmische straling). Veel hebben
extreem lange halveringstijden -> nog steeds op aarde voorkomen in lucht, natuur en voeding. -> mensen continu
blootgesteld aan natuurlijke radioactieve straling.
, 1.2 is radioactieve straling schadelijk?
Natuurlijke radioactiviteit
• Radioactief verval = overal in natuur (‘achtergrondstraling’)
• we komen voortdurend in contact met radionucliden bv. 14C in de atmosfeer, 232Th uit
gesteenten en bouwmaterialen, …
• extreem lange halveringstijden (bv. 4,5 miljard jaar voor 238U).
• schadelijk? Ja het kan schadelijk zijn want is ioniserend
ionisatie
= straling die in staat is om elektron weg te schoppen uit ander atoom & botst dus met normaal
elektron. Hierdoor word het atoom een positief geladen ion.
• zuurstof wordt geïoniseerd & gaat op zoek naar andere moleculen en eiwitten om
elektron van te ‘stelen’ (=oxidatie).
• oxidatieve reacties -> functieverlies en DNA-mutaties
• Anti-oxidanten -> schade herstellen bv. vit C
3 types ioniserend straling
Alfa-straling (α)
• ontstaan : zware kernen die massa verliezen (bv. ²³⁸U)
• Bestaat uit heliumkern (2 protonen + 2 neutronen)
• Zeer sterk ioniserend, zwaar en traag
• gestopt door papier of huid
• Gevaarlijk inwendig (bij inslikken of inademen)
➔ zware kernen uit elkaar vallen en heliumdeeltje met twee protonen afstoten
