Stralingsdeskundigheid 1.3 + 1.4
1.3a Radio actief evenwicht
Intro: wanneer moeder steeds 50% van haar geld elke maand aan haar dochter geeft, blijft de lijn van
de dochter altijd hoger of gelijk aan de lijn van de moeder. Ongeacht hoeveel ze uitgeeft.
Verval van radionuclide
- Enkelvoudig = moedernuclide vervalt naar dochternuclide (stabiel)
- Radioactieve moeder en dochter = radioactieve moeder vervalt naar radioactieve dochter
wat vervalt naar stabiele dochter.
Radioactiviteit
Activiteit = aantal kernen dat per tijdseenheid vervalt in Bq
A=ƛxN
1 Bq = 1 desintegratie per seconden = 1dps. Dus HVT in sec of labda in sec.
Radioactieve evenwichten
Radionuclide → verval → radionuclide → stabiele nuclide (moedernuclide → dochternuclide)
3 mogelijkheden:
A. HVT moeder < HVT dochter
o Moeder vervalt sneller dan dochter
o Dochter blijft alleen over
o Geen evenwicht in activiteit
o Activiteit dochter neemt af met HVT van dochter
B. HVT moeder > HVT dochter
o Dochter wil sneller vervallen dan moeder
o Dochter moet wachten op aanmaak vanuit moeder
o Adochter is na een bepaalde tijd gelijk aan Amoeder (na-ijl effect: zie gele pijltjes)
o Glijdend = transient evenwicht in activiteit
o Activiteit dochter neemt af (vanaf ingestelde evenwicht) met de HVT van moeder
, C. HVT moeder >> HVT dochter
o De dochter wil veel sneller vervallen dan moeder
o Dochter moet wachten op aanmaak vanuit moeder
o Maar vervalt daarna ook meteen: geen na-ijl effect
o Adochter is op elk tijdstip gelijk aan Amoeder
o Absoluut = seculier evenwicht in activiteit
o Activiteit dochter neemt (vanaf ingestelde evenwicht) af met HVT van moeder
Berekeningen:
- Als er een negatieve uitkomst in komt dan is er geen
evenwicht (mogelijkheid A)
- Hoe groter het verschil tussen HVT van moeder en dochter
des te kleiner het verschil tussen Activiteit moeder en
dochter. (mogelijkheid B)
- Als het HVT verschil zeer groot wordt dan geldt: Activiteit
moeder = Activiteit dochter (mogelijkheid C)
,Natuurlijke (productie) radionucliden
A. Radionuclide, die lang geleden zijn ontstaan en een zeer lange HVT hebben.
- Big Bang = Oerknal = 14 miljard jaar geleden
- 232Th: HVT 14 miljard jaar
- 227Ac: HVT 0,7 miljard jaar
B. Radionucliden, die continu door natuurlijke processen in de aardse atmosfeer worden
geproduceerd.
- In de atmosfeer o.l.v.. kosmische straling
- Alles wat leeft op aarde heeft koolstof 14 in zich. Alleen als je overlijdt, dan stopt je
stofwisseling, dan wordt het langzaam minder. Koolstof 14 komt normaal gesproken minder
dan 1 op de biljoen voor in je lichaam.
Kunstmatige productie radioactiviteit
Gemaakte radioactiviteit:
- Kernsplijting
o Kernreactor
o Productie van bv. : 137Cs, 131I, 99Mo en 90Sr
We kunnen zelf een kern splijten, maar kunnen niet de hoeveelheid brokjes wat eraf komt beslissen.
Hier komt ook energie bij vrij.
Splijting van 1 gram Uranium levert evenveel energie als verbranding van 2500 liter benzine.
- Kernreacties met neutronen
Hierbij moet je weten wat er gebeurt en beredeneren of het klopt.
Algemene schrijfwijze:
A (a,b) B = A+a→b+B
, 1.3e Natuurlijke radioactieve reeksen
Radioactieve reeks = radioactieve moedernuclide vervalt naar radioactieve dochter, vervalt naar
radioactieve achterkleindochter ect. Tot dat de nuclide vervalt naar een stabiele achter- achter-
achter- achterkleindochter
Radioactief evenwicht = wanneer de activiteitafname dochter de activiteitafname moeder moet
volgen. Dit is ook het geval bij de radioactieve reeks.
Dit is ook het gevolg van de natuurlijke reeksen. Belangrijk is dat de natuurlijke reeks niet
onderbroken mag worden door een nuclide te verwijderen.
Bij natuurlijke reeksen kan een alfa-verval of een bèta- -verval voorkomen:
1.3a Radio actief evenwicht
Intro: wanneer moeder steeds 50% van haar geld elke maand aan haar dochter geeft, blijft de lijn van
de dochter altijd hoger of gelijk aan de lijn van de moeder. Ongeacht hoeveel ze uitgeeft.
Verval van radionuclide
- Enkelvoudig = moedernuclide vervalt naar dochternuclide (stabiel)
- Radioactieve moeder en dochter = radioactieve moeder vervalt naar radioactieve dochter
wat vervalt naar stabiele dochter.
Radioactiviteit
Activiteit = aantal kernen dat per tijdseenheid vervalt in Bq
A=ƛxN
1 Bq = 1 desintegratie per seconden = 1dps. Dus HVT in sec of labda in sec.
Radioactieve evenwichten
Radionuclide → verval → radionuclide → stabiele nuclide (moedernuclide → dochternuclide)
3 mogelijkheden:
A. HVT moeder < HVT dochter
o Moeder vervalt sneller dan dochter
o Dochter blijft alleen over
o Geen evenwicht in activiteit
o Activiteit dochter neemt af met HVT van dochter
B. HVT moeder > HVT dochter
o Dochter wil sneller vervallen dan moeder
o Dochter moet wachten op aanmaak vanuit moeder
o Adochter is na een bepaalde tijd gelijk aan Amoeder (na-ijl effect: zie gele pijltjes)
o Glijdend = transient evenwicht in activiteit
o Activiteit dochter neemt af (vanaf ingestelde evenwicht) met de HVT van moeder
, C. HVT moeder >> HVT dochter
o De dochter wil veel sneller vervallen dan moeder
o Dochter moet wachten op aanmaak vanuit moeder
o Maar vervalt daarna ook meteen: geen na-ijl effect
o Adochter is op elk tijdstip gelijk aan Amoeder
o Absoluut = seculier evenwicht in activiteit
o Activiteit dochter neemt (vanaf ingestelde evenwicht) af met HVT van moeder
Berekeningen:
- Als er een negatieve uitkomst in komt dan is er geen
evenwicht (mogelijkheid A)
- Hoe groter het verschil tussen HVT van moeder en dochter
des te kleiner het verschil tussen Activiteit moeder en
dochter. (mogelijkheid B)
- Als het HVT verschil zeer groot wordt dan geldt: Activiteit
moeder = Activiteit dochter (mogelijkheid C)
,Natuurlijke (productie) radionucliden
A. Radionuclide, die lang geleden zijn ontstaan en een zeer lange HVT hebben.
- Big Bang = Oerknal = 14 miljard jaar geleden
- 232Th: HVT 14 miljard jaar
- 227Ac: HVT 0,7 miljard jaar
B. Radionucliden, die continu door natuurlijke processen in de aardse atmosfeer worden
geproduceerd.
- In de atmosfeer o.l.v.. kosmische straling
- Alles wat leeft op aarde heeft koolstof 14 in zich. Alleen als je overlijdt, dan stopt je
stofwisseling, dan wordt het langzaam minder. Koolstof 14 komt normaal gesproken minder
dan 1 op de biljoen voor in je lichaam.
Kunstmatige productie radioactiviteit
Gemaakte radioactiviteit:
- Kernsplijting
o Kernreactor
o Productie van bv. : 137Cs, 131I, 99Mo en 90Sr
We kunnen zelf een kern splijten, maar kunnen niet de hoeveelheid brokjes wat eraf komt beslissen.
Hier komt ook energie bij vrij.
Splijting van 1 gram Uranium levert evenveel energie als verbranding van 2500 liter benzine.
- Kernreacties met neutronen
Hierbij moet je weten wat er gebeurt en beredeneren of het klopt.
Algemene schrijfwijze:
A (a,b) B = A+a→b+B
, 1.3e Natuurlijke radioactieve reeksen
Radioactieve reeks = radioactieve moedernuclide vervalt naar radioactieve dochter, vervalt naar
radioactieve achterkleindochter ect. Tot dat de nuclide vervalt naar een stabiele achter- achter-
achter- achterkleindochter
Radioactief evenwicht = wanneer de activiteitafname dochter de activiteitafname moeder moet
volgen. Dit is ook het geval bij de radioactieve reeks.
Dit is ook het gevolg van de natuurlijke reeksen. Belangrijk is dat de natuurlijke reeks niet
onderbroken mag worden door een nuclide te verwijderen.
Bij natuurlijke reeksen kan een alfa-verval of een bèta- -verval voorkomen:
