Hoofdstuk 5
Fotonen zijn energiepakketjes. Het zijn korte stukjes golf die zich met de lichtsnelheid
verplaatsen. De fotonenergie is evenrredig met de frequentie. Röntgenstraling en licht zijn
twee vormen van elektromagnetische straling.
Het doordringend vermogen is het vermogen van straling om door botten en weefsel te
dringen. Het ioniserend vermogen is het vermogen van straling om met genoeg energie
elektronen uit atomen weg te kunnen stoten (bijv DNA) en dat te ioniseren.
Op de donkere gebieden van een röntgenfoto is er veel straling door het lichaam
heengegaan, het doorlaten van straling het transmissie. Wanneer de straling niet wordt
doorgelaten is er sprake van absorptie. Bij absorptie verdwijnt het foton en wordt de
fotonenergie gebruikt om een atoom te ioniseren. Hoe groter de absorptie door een
materiaal, des te kleiner is de intensiteit van de doorgelaten straling. De intenstitiet is de
hoeveelheid energie die in 1s een dwarsdoorsnede van 1m2 passeert.
De doorlaatkrmome laat het aantal halveringsdiktes tegen de intenstieit zien.
Harde röntgenstraling heeft een grote frequentie en ernergierijke fotonen.
Omdat de fotonenergie vaak heel klein is, wordt de energie-eenheid elektronvolt gebruikt:
1 eV = 1,6 x 10-19 J
Radioactiviteit kent drie soorten straling: alpha, beta en gamma. Deze komt voort uit de de
atoomkernen van radioactieve stoffen → kernstraling. Bij kernstraling komt er een deeltje
en/of foton uit de atoomkern.
- Bij a-straling bestaat dat deeltje uit twee protonen en twee neutronen (helium)
- Doordringend vermogen klein
- Ioniserend vermogen groot
- Bij B-straling komt er een elektron of een positron uit de kern, hoewel deze niet in
de kern voorkomen.
- Doordringend vermogen groter
- Ioniserend vermogen kleiner
- Bij y-straling komt een gammafoton uit de kern. Deze hebben veel meer energie
dan röntgen fotonen of fotonen van licht.
- Dorodringend vermogen groot
- Ioniserend vermogen klein
Ook kernstraling heeft een doordringend vermogen en een ioniserend vermogen.
Kernstraling wordt uitgezonden door instabiele atoomkernen van een radioactieve stof. Bij
radioactief verval van een instabiele kern wordt een van de deetljes uitgezonden: emissie.
Het aantal instabiele kernen dat per seconde vervalt is de activiteit van de bron in
becquerel. (1 bq = per seconde 1 atoomkern vervalt). Als de helft van de isntabiele kernen
is vervallen, is de activiteit twee keer zo klein.
De activiteit is nooit een duidelijk verband, omdat de momenten waarop de kernen vervallen
schommelen.
De vervalkromme toont de activiteit (aantal kernen) na het aantal halveringstijden.
Het atoomnummer is het aantal protonen in de kern en geeft daarmee ook de lading aan.
Het massagetal is het totaal aantal deeltjes dat in de kern zit, wat iets zegt over de massa
van de kern. Bij radioactief verval verdwijnt of ontstaat geen massa en geen elecktrische
lading. Er gelden altijd twee behoudswetten: behoud van massa en behoud van
elecktrische lading. Het verval kan je met symbolen weergeven in een vervalvergelijking.
, Bij alfaverval komt er een heliumkern vrij.
Er zijn twee soorten bétaverval. Bij beta- verval komt er een elektron vrij, bij beta+ verval een
positron. Een positron is een antideeltje van een elektron. Losse positronen bestaan maar
heel kort, want bij het treffen van een elektron vernietigen ze elkaar en ontstaan er in
tegengestelde richting twee uitgestraalde y-fotonen → annihilatie (het vernietigen van
materie of antimaterie). Het ontstaan van materie of antimaterie uit een y-foton heet
paarvorming.
Bij beide deze vervallen komt ook gammastraling vrij.
Wanneer een stabiele atoomkern wordt getroffen door een alfa of beta deeltje kan er een
kernreactie optreden waarbij er een proton of neutron vrijkomt. Dit kan je beschrijven met
een reactievergelijking.
De absorptie van straling in het lichaam is de absorptie van stralingsenergie. Een maat
voor de geabsorbeerde stralingenergie is de dosis. Deze geeft de geabsorbeerde
stralingsenergie per kg voorwerp/lichaamsdeel in gray. De maat voor de mogelijke schade
aan het lichaam is de equivalente dosis in sievert.
De kosmische straling van de zon en andere sterren wordt grotendeels geabsorbeerd door
de atmosfeer. Ook komt er uit de grond nog straling, al deze straling van overal heet de
achtergrondstraling.
Je hebt uitwendige straling, die het lichaam van buiten beschadigt of inwendige
bestraling bij besmetting van radioactieve stoffen.
Bij absorptie van a- en ß-straling botsen deze deeltjes tegen atomen waarbij ze een klein
deel van hun energie gebruiken om het atoom te ioniseren. De snelheid neemt bij elke
botsing af tot ze uiteindelijk stil staan en in he tmateriaal zijn opegenomen. De afstand die de
deeltjes afleggen het de dracht.
De fotonen van röntgen- en y-straling kunnen niet worden afgeremd, ze bewegen altijd met
de lichtsnelheid.
Bij uitwendige bestraling is y-straling het meest schadelijk, terwijl bij inwendige straling juist
a-straling heel schadelijk is.
Fotonen zijn energiepakketjes. Het zijn korte stukjes golf die zich met de lichtsnelheid
verplaatsen. De fotonenergie is evenrredig met de frequentie. Röntgenstraling en licht zijn
twee vormen van elektromagnetische straling.
Het doordringend vermogen is het vermogen van straling om door botten en weefsel te
dringen. Het ioniserend vermogen is het vermogen van straling om met genoeg energie
elektronen uit atomen weg te kunnen stoten (bijv DNA) en dat te ioniseren.
Op de donkere gebieden van een röntgenfoto is er veel straling door het lichaam
heengegaan, het doorlaten van straling het transmissie. Wanneer de straling niet wordt
doorgelaten is er sprake van absorptie. Bij absorptie verdwijnt het foton en wordt de
fotonenergie gebruikt om een atoom te ioniseren. Hoe groter de absorptie door een
materiaal, des te kleiner is de intensiteit van de doorgelaten straling. De intenstitiet is de
hoeveelheid energie die in 1s een dwarsdoorsnede van 1m2 passeert.
De doorlaatkrmome laat het aantal halveringsdiktes tegen de intenstieit zien.
Harde röntgenstraling heeft een grote frequentie en ernergierijke fotonen.
Omdat de fotonenergie vaak heel klein is, wordt de energie-eenheid elektronvolt gebruikt:
1 eV = 1,6 x 10-19 J
Radioactiviteit kent drie soorten straling: alpha, beta en gamma. Deze komt voort uit de de
atoomkernen van radioactieve stoffen → kernstraling. Bij kernstraling komt er een deeltje
en/of foton uit de atoomkern.
- Bij a-straling bestaat dat deeltje uit twee protonen en twee neutronen (helium)
- Doordringend vermogen klein
- Ioniserend vermogen groot
- Bij B-straling komt er een elektron of een positron uit de kern, hoewel deze niet in
de kern voorkomen.
- Doordringend vermogen groter
- Ioniserend vermogen kleiner
- Bij y-straling komt een gammafoton uit de kern. Deze hebben veel meer energie
dan röntgen fotonen of fotonen van licht.
- Dorodringend vermogen groot
- Ioniserend vermogen klein
Ook kernstraling heeft een doordringend vermogen en een ioniserend vermogen.
Kernstraling wordt uitgezonden door instabiele atoomkernen van een radioactieve stof. Bij
radioactief verval van een instabiele kern wordt een van de deetljes uitgezonden: emissie.
Het aantal instabiele kernen dat per seconde vervalt is de activiteit van de bron in
becquerel. (1 bq = per seconde 1 atoomkern vervalt). Als de helft van de isntabiele kernen
is vervallen, is de activiteit twee keer zo klein.
De activiteit is nooit een duidelijk verband, omdat de momenten waarop de kernen vervallen
schommelen.
De vervalkromme toont de activiteit (aantal kernen) na het aantal halveringstijden.
Het atoomnummer is het aantal protonen in de kern en geeft daarmee ook de lading aan.
Het massagetal is het totaal aantal deeltjes dat in de kern zit, wat iets zegt over de massa
van de kern. Bij radioactief verval verdwijnt of ontstaat geen massa en geen elecktrische
lading. Er gelden altijd twee behoudswetten: behoud van massa en behoud van
elecktrische lading. Het verval kan je met symbolen weergeven in een vervalvergelijking.
, Bij alfaverval komt er een heliumkern vrij.
Er zijn twee soorten bétaverval. Bij beta- verval komt er een elektron vrij, bij beta+ verval een
positron. Een positron is een antideeltje van een elektron. Losse positronen bestaan maar
heel kort, want bij het treffen van een elektron vernietigen ze elkaar en ontstaan er in
tegengestelde richting twee uitgestraalde y-fotonen → annihilatie (het vernietigen van
materie of antimaterie). Het ontstaan van materie of antimaterie uit een y-foton heet
paarvorming.
Bij beide deze vervallen komt ook gammastraling vrij.
Wanneer een stabiele atoomkern wordt getroffen door een alfa of beta deeltje kan er een
kernreactie optreden waarbij er een proton of neutron vrijkomt. Dit kan je beschrijven met
een reactievergelijking.
De absorptie van straling in het lichaam is de absorptie van stralingsenergie. Een maat
voor de geabsorbeerde stralingenergie is de dosis. Deze geeft de geabsorbeerde
stralingsenergie per kg voorwerp/lichaamsdeel in gray. De maat voor de mogelijke schade
aan het lichaam is de equivalente dosis in sievert.
De kosmische straling van de zon en andere sterren wordt grotendeels geabsorbeerd door
de atmosfeer. Ook komt er uit de grond nog straling, al deze straling van overal heet de
achtergrondstraling.
Je hebt uitwendige straling, die het lichaam van buiten beschadigt of inwendige
bestraling bij besmetting van radioactieve stoffen.
Bij absorptie van a- en ß-straling botsen deze deeltjes tegen atomen waarbij ze een klein
deel van hun energie gebruiken om het atoom te ioniseren. De snelheid neemt bij elke
botsing af tot ze uiteindelijk stil staan en in he tmateriaal zijn opegenomen. De afstand die de
deeltjes afleggen het de dracht.
De fotonen van röntgen- en y-straling kunnen niet worden afgeremd, ze bewegen altijd met
de lichtsnelheid.
Bij uitwendige bestraling is y-straling het meest schadelijk, terwijl bij inwendige straling juist
a-straling heel schadelijk is.
