Samenvatting Natuurkunde
Hoofdstuk 10, Ioniserende straling
Paragraaf 1, Soorten straling
Ionisatie-energie
Als energie fotonen in elektromagnetische straling groot genoeg is -> dan kunnen ze atomen
of moleculen ioniseren -> elektron komt vrij, positief ion blijft achter
Er is bijv 5 eV nodig om DNA te ioniseren -> zorgt voor veel schade -> cellen ongeremd
delen -> tumor
Vanaf 10 eV bijna alle stoffen geïoniseerd -> dus straling met fotonenergie groter dan
10 eV = ioniserende straling
Elektromagnetische straling heeft verschillende namen
- Ultravioletstraling (uv), energie tussen 4 en 125 eV
- Zachte en harde röntgenstraling, 125 eV, ->
- Zachte en harde gammastraling, 125, ->
Alfa-, bèta- en gammastraling
Wanneer ioniserende straling van verschillende stoffen door magneetveld gaan, zijn er 3
verschillende te herkennen
- Alfastraling (a-straling)
- bestaat uit kernen heliumatomen (wordt wel afgebogen),
- botsen met elektronen en soms met atoomkern,
- bij elke botsing elektron weg en a-deeltje verliest energie
- groot en zwaar - botsen gemakkelijk - raken snel energie kwijt zonder richting
te veranderen
- Bètastraling
- bestaat uit elektronen (wordt wel afgebogen)
- verliest energie in soortgelijk proces a-deeltjes
- kleinere massa - botst tegen elektronen - afstand tussen botsingen groter dan
a-deeltje
- Gammastraling
- bestaat uit deeltjes zonder lading (wordt niet afgebogen)
- hoogenergetische elektromagnetische straling
, Doordringend en ioniserend vermogen
a- en b-straling verliezen per ionisatie 10eV, omdat energie opraakt kunnen ze niet verder
dan een zekere diepte. Maximale indringingsdiepte = dracht
b-straling veroorzaakt minder ionisaties dan a-straling -> ioniserend vermogen b-straling is
dus lager dan die van a-straling
Maar b-straling minder makkelijk te stoppen dan a-straling -> groter doordringend vermogen
en grotere dracht
Elektromagnetische straling heeft lager ioniserend vermogen dan a- en b-straling, daardoor
doordringend vermogen groot
Hoe fotonen energie verliezen hangt af van hun energie
- Fotonen zachte röntgenstraling, energie tot 10 keV, via foto-elektrisch effect, waarbij
foton verdwijnt
- Fotonen harde röntgen- en y-straling, stapsgewijs door verstrooiing, dragen energie
over aan wegschietend elektron
- Harde röntgen- en y-straling nooit helemaal te stoppen, hierbij kan je dus niet
spreken van maximale indringingsdiepte of dracht, hierdoor röntgenfoto's maken
Paragraaf 2, Gezondheidseffecten van straling
Schade door ioniserende straling
Straling veroorzaakt schade aan weefsel door ionisaties. Aantal ionisaties en de schade is
evenredig met door weefsel geabsorbeerde energie
Stralingsdosis, geeft hoeveelheid energie aan van ioniserende straling die per kg materie
wordt geabsorbeerd
𝐸
𝐷 = 𝑚
- 𝐷, stralingsdosis/dosis in Gy
- 𝐸, geabsorbeerde energie in J
- 𝑚, massa van stof die straling absorbeert in kg
Medische toepassing van schadelijke effect ioniserende straling - radiotherapie
Door tumoren te bestralen ontstaat schade aan celonderdelen en DNA -> afsterven,
gezonde stellen kunnen wel schade herstellen
Door vanuit verschillende richtingen te bestralen wordt schade omliggend weefsel beperkt
Radiotherapie met bron in lichaam = brachytherapie
Ioniserende straling ook in medische beeldvormingstechnieken gebruikt, dan dosis zo laag
mogelijk blijven
Radioactieve stoffen in lichaam ingebracht = nucleaire diagnostiek
Verzamelnaam medische technieken met radioactieve stoffen = nucleaire geneeskunde
Hoofdstuk 10, Ioniserende straling
Paragraaf 1, Soorten straling
Ionisatie-energie
Als energie fotonen in elektromagnetische straling groot genoeg is -> dan kunnen ze atomen
of moleculen ioniseren -> elektron komt vrij, positief ion blijft achter
Er is bijv 5 eV nodig om DNA te ioniseren -> zorgt voor veel schade -> cellen ongeremd
delen -> tumor
Vanaf 10 eV bijna alle stoffen geïoniseerd -> dus straling met fotonenergie groter dan
10 eV = ioniserende straling
Elektromagnetische straling heeft verschillende namen
- Ultravioletstraling (uv), energie tussen 4 en 125 eV
- Zachte en harde röntgenstraling, 125 eV, ->
- Zachte en harde gammastraling, 125, ->
Alfa-, bèta- en gammastraling
Wanneer ioniserende straling van verschillende stoffen door magneetveld gaan, zijn er 3
verschillende te herkennen
- Alfastraling (a-straling)
- bestaat uit kernen heliumatomen (wordt wel afgebogen),
- botsen met elektronen en soms met atoomkern,
- bij elke botsing elektron weg en a-deeltje verliest energie
- groot en zwaar - botsen gemakkelijk - raken snel energie kwijt zonder richting
te veranderen
- Bètastraling
- bestaat uit elektronen (wordt wel afgebogen)
- verliest energie in soortgelijk proces a-deeltjes
- kleinere massa - botst tegen elektronen - afstand tussen botsingen groter dan
a-deeltje
- Gammastraling
- bestaat uit deeltjes zonder lading (wordt niet afgebogen)
- hoogenergetische elektromagnetische straling
, Doordringend en ioniserend vermogen
a- en b-straling verliezen per ionisatie 10eV, omdat energie opraakt kunnen ze niet verder
dan een zekere diepte. Maximale indringingsdiepte = dracht
b-straling veroorzaakt minder ionisaties dan a-straling -> ioniserend vermogen b-straling is
dus lager dan die van a-straling
Maar b-straling minder makkelijk te stoppen dan a-straling -> groter doordringend vermogen
en grotere dracht
Elektromagnetische straling heeft lager ioniserend vermogen dan a- en b-straling, daardoor
doordringend vermogen groot
Hoe fotonen energie verliezen hangt af van hun energie
- Fotonen zachte röntgenstraling, energie tot 10 keV, via foto-elektrisch effect, waarbij
foton verdwijnt
- Fotonen harde röntgen- en y-straling, stapsgewijs door verstrooiing, dragen energie
over aan wegschietend elektron
- Harde röntgen- en y-straling nooit helemaal te stoppen, hierbij kan je dus niet
spreken van maximale indringingsdiepte of dracht, hierdoor röntgenfoto's maken
Paragraaf 2, Gezondheidseffecten van straling
Schade door ioniserende straling
Straling veroorzaakt schade aan weefsel door ionisaties. Aantal ionisaties en de schade is
evenredig met door weefsel geabsorbeerde energie
Stralingsdosis, geeft hoeveelheid energie aan van ioniserende straling die per kg materie
wordt geabsorbeerd
𝐸
𝐷 = 𝑚
- 𝐷, stralingsdosis/dosis in Gy
- 𝐸, geabsorbeerde energie in J
- 𝑚, massa van stof die straling absorbeert in kg
Medische toepassing van schadelijke effect ioniserende straling - radiotherapie
Door tumoren te bestralen ontstaat schade aan celonderdelen en DNA -> afsterven,
gezonde stellen kunnen wel schade herstellen
Door vanuit verschillende richtingen te bestralen wordt schade omliggend weefsel beperkt
Radiotherapie met bron in lichaam = brachytherapie
Ioniserende straling ook in medische beeldvormingstechnieken gebruikt, dan dosis zo laag
mogelijk blijven
Radioactieve stoffen in lichaam ingebracht = nucleaire diagnostiek
Verzamelnaam medische technieken met radioactieve stoffen = nucleaire geneeskunde
