SD Periode 2
Stralingsfysica Inleiding
Radioactieve straling bestaat niet. Straling is niet radioactief. Het is of radioactiviteit of
ioniserende straling.
Radioactiviteit
Ioniserende straling
- Corpusculaire straling (=deeltjesstraling) en
- Fotonenstraling of elektromagnetische straling
Technetium 99m m = metastabiel: er komt dus nog een foton
Radioactieve stoffen
Alfastraling Helium kern
Elektronen e-
Positronen een positron annihileert een elektron. Beide massa’s worden
omgezet in energie.
Gammafotonen
Neutronen Neutraal dus zien geen interactie.
Protonen Protonen therapie komt op.
Spontane splijting Atomen zijn van zichzelf te groot waardoor ze uit elkaar
vallen
Gammastraling en röntgenstraling
Overeenkomst: Zelfde karakter; allebei fotonenstraling
Verschil: De ontstaanswijze
Belangrijke formules van elektromagnetische straling:
C=λ ∙ f
E=h∙ f
, SD Periode 2
Radioactiviteit (1)
Wat is radioactiviteit en de relatie met de bouw van het atoom
Radioactiviteit is het uitzenden van ioniserende straling door materialen. Een stof is dus
radioactief als het ioniserende straling uitzendt. Ioniserende straling komt vrij bij het uit
elkaar vallen (desintegreren) van een kern. Radioactiviteit komt dus voort uit de kern en
niet uit de elektronenschil.
Waarom is een kern instabiel
Een kern kan instabiel zijn als er te veel protonen of te veel neutronen in een kern zijn. Bij
lichte kernen moeten de aantallen ongeveer gelijk zijn, bij zwaardere kernen moeten er
meer neutronen zijn. De kern wordt bij een gehouden door sterke kernkracht. Dit is een
aantrekkende kracht tussen kerndeeltjes die geen onderscheid maakt tussen ladingen en
dus vergelijkbaar is met de zwaartekracht. Om een stabiele kern te krijgen moet de
sterke kernkracht groter zijn dan de afstotende kracht tussen de protonen. Het aantal
protonen bepaalt de afstotende kracht, en het aantal kerndeeltjes (protonen +
neutronen) bepaalt de samentrekkende kracht.
Een kern is stabiel als er een juiste verhouding is tussen de neutronen en protonen.
Nucleon = een neutron of een proton. Een instabiele kern wordt veroorzaakt door een
onjuiste verhouding tussen het aantal protonen en neutronen of door het feit dat een kern
gewoon te zwaar is. Er zijn vijf manieren om stabiel te worden:
- Negatief betaverval
- Positief betaverval
- Elektronvangst
- Alfaverval
- Spontane splijting
Nuclide kaart
Zwart: Stabiel
Roze: Beta+ verval of elektronvangst (p n)
Blauw: Beta- verval (n p)
Blauw/wit: Beta- verval en metastabiele toestand
Geel: Alfaverval
Groen: Spontane splijting
Isotopen: Naast elkaar gerangschikt Z is constant
Isobaren: Diagonaal gerangschikt A is constant
Isotonen: Verticaal gerangschikt A – Z is constant
Isomeren: Aan een wit vakje
Bepaal met behulp van de Karlsruher Nuclidenkaart en een vervalschema:
o Welke straling een nuclide uitzendt
Als je weet van welke plek naar welke plek de nuclide gaat op de kaart kan je bepalen
hoeveel neutronen/protonen er af of erbij zijn gekomen. Hiermee kan je bepalen om
welke straling het gaat.
o Wat de energie is van deze straling
o Wat de emissiewaarschijnlijkheid is van de straling
o Wat de halveringstijd is van het nuclide
Protonen (Z) β-
X
Stralingsfysica Inleiding
Radioactieve straling bestaat niet. Straling is niet radioactief. Het is of radioactiviteit of
ioniserende straling.
Radioactiviteit
Ioniserende straling
- Corpusculaire straling (=deeltjesstraling) en
- Fotonenstraling of elektromagnetische straling
Technetium 99m m = metastabiel: er komt dus nog een foton
Radioactieve stoffen
Alfastraling Helium kern
Elektronen e-
Positronen een positron annihileert een elektron. Beide massa’s worden
omgezet in energie.
Gammafotonen
Neutronen Neutraal dus zien geen interactie.
Protonen Protonen therapie komt op.
Spontane splijting Atomen zijn van zichzelf te groot waardoor ze uit elkaar
vallen
Gammastraling en röntgenstraling
Overeenkomst: Zelfde karakter; allebei fotonenstraling
Verschil: De ontstaanswijze
Belangrijke formules van elektromagnetische straling:
C=λ ∙ f
E=h∙ f
, SD Periode 2
Radioactiviteit (1)
Wat is radioactiviteit en de relatie met de bouw van het atoom
Radioactiviteit is het uitzenden van ioniserende straling door materialen. Een stof is dus
radioactief als het ioniserende straling uitzendt. Ioniserende straling komt vrij bij het uit
elkaar vallen (desintegreren) van een kern. Radioactiviteit komt dus voort uit de kern en
niet uit de elektronenschil.
Waarom is een kern instabiel
Een kern kan instabiel zijn als er te veel protonen of te veel neutronen in een kern zijn. Bij
lichte kernen moeten de aantallen ongeveer gelijk zijn, bij zwaardere kernen moeten er
meer neutronen zijn. De kern wordt bij een gehouden door sterke kernkracht. Dit is een
aantrekkende kracht tussen kerndeeltjes die geen onderscheid maakt tussen ladingen en
dus vergelijkbaar is met de zwaartekracht. Om een stabiele kern te krijgen moet de
sterke kernkracht groter zijn dan de afstotende kracht tussen de protonen. Het aantal
protonen bepaalt de afstotende kracht, en het aantal kerndeeltjes (protonen +
neutronen) bepaalt de samentrekkende kracht.
Een kern is stabiel als er een juiste verhouding is tussen de neutronen en protonen.
Nucleon = een neutron of een proton. Een instabiele kern wordt veroorzaakt door een
onjuiste verhouding tussen het aantal protonen en neutronen of door het feit dat een kern
gewoon te zwaar is. Er zijn vijf manieren om stabiel te worden:
- Negatief betaverval
- Positief betaverval
- Elektronvangst
- Alfaverval
- Spontane splijting
Nuclide kaart
Zwart: Stabiel
Roze: Beta+ verval of elektronvangst (p n)
Blauw: Beta- verval (n p)
Blauw/wit: Beta- verval en metastabiele toestand
Geel: Alfaverval
Groen: Spontane splijting
Isotopen: Naast elkaar gerangschikt Z is constant
Isobaren: Diagonaal gerangschikt A is constant
Isotonen: Verticaal gerangschikt A – Z is constant
Isomeren: Aan een wit vakje
Bepaal met behulp van de Karlsruher Nuclidenkaart en een vervalschema:
o Welke straling een nuclide uitzendt
Als je weet van welke plek naar welke plek de nuclide gaat op de kaart kan je bepalen
hoeveel neutronen/protonen er af of erbij zijn gekomen. Hiermee kan je bepalen om
welke straling het gaat.
o Wat de energie is van deze straling
o Wat de emissiewaarschijnlijkheid is van de straling
o Wat de halveringstijd is van het nuclide
Protonen (Z) β-
X
