Natuurkunde Hoofdstuk 5 Straling en gezondheid
Atoombouw:
- Bestaat uit een kern en elektronen die rond de kern bewegen.
- De kern bestaat uit protonen en neutronen.
- De massa’s van de protonen en neutronen zijn vrijwel even groot. De massa van de
elektron is veel kleiner dan die van het proton en neutron.
- Het proton heef een positeve lading en het elektron een negateve. Deze ladingen zijn
even groot; aantal protonen in de kern is gelijk aan aantal elektronen. (Neutraal)
- Als een atoom elektronen kwijt raakt of erbij krijgt, verandert het in een negatef of positef
geladen ion.
- Straling met voldoende energie kan een atoom ioniseren; stoot een elektron uit het atoom.
Ioniserende straling = straling die de energie heef om een atoom te ioniseren.
Röntgenstraling: straling die dwars door voorwerpen heen gaat en fotografsshe flms kon
belishten. (X-ray)
Lijkt op lisht, het is energie die met lishtsnelheid wordt overgebrasht.
Fotonen : straling uit afzonderlijke hoeveelheden energie, bij röntgenstraling hebben deze
fotonen meer energie dan bij zishtbaar lisht, daarom kunnen dwars door je lishaam heen.
Elektromagnetsshe straling ^^^
Doordringende vermogen = hoeveel straling er makkelijk doorheen gaat.
Ioniserend vermogen = hoeveel atomen door de energie ioniseren.
De energie van een foton is evenredig met de frequente van de straling.
Absorpte = het tegenhouden van de straling. – is nooit volledig – het foton verdwijnt en de
fotonenergie wordt gebruikt om een atoom te ioniseren. Hangt af van de materiaalsoort en
de materiaaldikte van een stof.
Transmissie = het doorlaten van de straling.
Intensiteit = (I) van elektromagnetsshe straling is de hoeveelheid energie (E) die in 1 ses een
dwarsdoorsnede van 1 m2 gaat. J/s x m2 is ook wel W/m2
Halveringsdikte = de dikte van een adsorberend materiaal dat de helf van de straling
doorlaat. Sym (d1/2). Hangt ook weer af van soort materiaal en de energie van de
röntgenfotnen.
Doorlaatkromme – grafek bij halveringsdikte.
Aantal halveringsdiktes n 0 1 2 3 4
Intensiteit I in % 100% 50% 25% 12,5 % 6,25%
I = I0 x 1/2n
I voor intensiteit in W/m2 en I0 intensiteit van de invallende rontgenstraling, n voor laagjes
N = d / d1/2
, Ef = h x f -> Fotonenergie, Ef in J, f de frequente in Hz en h de evenredigheidssonstante van
Plansk met waarde van 6,626 x 10-34 J.s
Radioasitviteit:
- 3 soorten straling alfa, beta en gammastraling
- heet nu kernstraling
Bij kernstraling komt er een deeltje uit de atoomkern.
a- straling bestaat dat deeltje uit twee protonen en twee neutronen, er breekt een stukje
kern af (btw grote en zware deeltjes)
b- straling komt een elektron uit de kern (lishter en kleiner)
y- straling komt er een foton uit de kern (zishtbaar, elektromagnetssh maar meer energie
dan röntgenstraling)
Kernstraling heef ook een doordringend en een ioniserend vermogen
Alfastraling – doordringend niet zo groot, niet verder dan paar sentmeter door lusht. Wel
groot ioniserend vermogen; kan over korte afstand voor atomen iosniseren en kan in een
klein gebied veel sshade aanrishten, maar kan je dus ook makkelijk tegenhouden.
Betastraling – doordringend vermogen groter dan alfa, 1 m door lusht maar niet door
aluminium. Ioniserend vermogen is kleiner dan alfa.
Gammastraling – doordringend vermogen heel groot, gaat bijv. door je lishaam heen.
Ioniserend vermogen kleiner dan beta straling.
Radioastef verval = wanneer op een willekeurig moment een instabiele atoomkern een
stralingsdeeltje uit zendt en daarbij verandert de atoomkern van een andere stof.
Astviteit (A) van de bron = het aantal instabiele atoomkernen dat per sesonde vervalt.
In eenheid besquerel Bq. 1 Bq betekent dat per sesonde gemiddeld 1 atoomkern vervalt.
De instabiele kern zendt dan een a-deeltje, b-deeltje of y-foton uit.
Het neemt geleidelijk met de tjd af.
Halveringstjd – de tjdsduur waarin de astviteit de helf is afgenomen.
(vervalkromme -> kun je zien hoe de astvitet van een radioasteve bron in de loopt van de
tjd afneemt.)
Dezelfde formules als met intensiteit maar N = nu A en d is t
In radioasteve stoffen zijn atoomkernen dus instabiel.
Het atoomnummer Z is het aantal protonen in de kern
Het massagetal A id het aantal kerndeeltjes (protonen en neutronen) in de kern.
Isotopen = kernen met dezelfde atoomsoort maar met versshillend aantal neutronen.
Valvergelijking – wat er met een instabiele atoomkern gebeurt bij radioastef verval kun je
met symbolen aangeven in een valvergelijking. Het totale aantal kerndeeltjes en de totale
elektrisshe lading blijven daarbij behouden. Behoudsweten – elektrisshe lading blijf gelijk.
Atoombouw:
- Bestaat uit een kern en elektronen die rond de kern bewegen.
- De kern bestaat uit protonen en neutronen.
- De massa’s van de protonen en neutronen zijn vrijwel even groot. De massa van de
elektron is veel kleiner dan die van het proton en neutron.
- Het proton heef een positeve lading en het elektron een negateve. Deze ladingen zijn
even groot; aantal protonen in de kern is gelijk aan aantal elektronen. (Neutraal)
- Als een atoom elektronen kwijt raakt of erbij krijgt, verandert het in een negatef of positef
geladen ion.
- Straling met voldoende energie kan een atoom ioniseren; stoot een elektron uit het atoom.
Ioniserende straling = straling die de energie heef om een atoom te ioniseren.
Röntgenstraling: straling die dwars door voorwerpen heen gaat en fotografsshe flms kon
belishten. (X-ray)
Lijkt op lisht, het is energie die met lishtsnelheid wordt overgebrasht.
Fotonen : straling uit afzonderlijke hoeveelheden energie, bij röntgenstraling hebben deze
fotonen meer energie dan bij zishtbaar lisht, daarom kunnen dwars door je lishaam heen.
Elektromagnetsshe straling ^^^
Doordringende vermogen = hoeveel straling er makkelijk doorheen gaat.
Ioniserend vermogen = hoeveel atomen door de energie ioniseren.
De energie van een foton is evenredig met de frequente van de straling.
Absorpte = het tegenhouden van de straling. – is nooit volledig – het foton verdwijnt en de
fotonenergie wordt gebruikt om een atoom te ioniseren. Hangt af van de materiaalsoort en
de materiaaldikte van een stof.
Transmissie = het doorlaten van de straling.
Intensiteit = (I) van elektromagnetsshe straling is de hoeveelheid energie (E) die in 1 ses een
dwarsdoorsnede van 1 m2 gaat. J/s x m2 is ook wel W/m2
Halveringsdikte = de dikte van een adsorberend materiaal dat de helf van de straling
doorlaat. Sym (d1/2). Hangt ook weer af van soort materiaal en de energie van de
röntgenfotnen.
Doorlaatkromme – grafek bij halveringsdikte.
Aantal halveringsdiktes n 0 1 2 3 4
Intensiteit I in % 100% 50% 25% 12,5 % 6,25%
I = I0 x 1/2n
I voor intensiteit in W/m2 en I0 intensiteit van de invallende rontgenstraling, n voor laagjes
N = d / d1/2
, Ef = h x f -> Fotonenergie, Ef in J, f de frequente in Hz en h de evenredigheidssonstante van
Plansk met waarde van 6,626 x 10-34 J.s
Radioasitviteit:
- 3 soorten straling alfa, beta en gammastraling
- heet nu kernstraling
Bij kernstraling komt er een deeltje uit de atoomkern.
a- straling bestaat dat deeltje uit twee protonen en twee neutronen, er breekt een stukje
kern af (btw grote en zware deeltjes)
b- straling komt een elektron uit de kern (lishter en kleiner)
y- straling komt er een foton uit de kern (zishtbaar, elektromagnetssh maar meer energie
dan röntgenstraling)
Kernstraling heef ook een doordringend en een ioniserend vermogen
Alfastraling – doordringend niet zo groot, niet verder dan paar sentmeter door lusht. Wel
groot ioniserend vermogen; kan over korte afstand voor atomen iosniseren en kan in een
klein gebied veel sshade aanrishten, maar kan je dus ook makkelijk tegenhouden.
Betastraling – doordringend vermogen groter dan alfa, 1 m door lusht maar niet door
aluminium. Ioniserend vermogen is kleiner dan alfa.
Gammastraling – doordringend vermogen heel groot, gaat bijv. door je lishaam heen.
Ioniserend vermogen kleiner dan beta straling.
Radioastef verval = wanneer op een willekeurig moment een instabiele atoomkern een
stralingsdeeltje uit zendt en daarbij verandert de atoomkern van een andere stof.
Astviteit (A) van de bron = het aantal instabiele atoomkernen dat per sesonde vervalt.
In eenheid besquerel Bq. 1 Bq betekent dat per sesonde gemiddeld 1 atoomkern vervalt.
De instabiele kern zendt dan een a-deeltje, b-deeltje of y-foton uit.
Het neemt geleidelijk met de tjd af.
Halveringstjd – de tjdsduur waarin de astviteit de helf is afgenomen.
(vervalkromme -> kun je zien hoe de astvitet van een radioasteve bron in de loopt van de
tjd afneemt.)
Dezelfde formules als met intensiteit maar N = nu A en d is t
In radioasteve stoffen zijn atoomkernen dus instabiel.
Het atoomnummer Z is het aantal protonen in de kern
Het massagetal A id het aantal kerndeeltjes (protonen en neutronen) in de kern.
Isotopen = kernen met dezelfde atoomsoort maar met versshillend aantal neutronen.
Valvergelijking – wat er met een instabiele atoomkern gebeurt bij radioastef verval kun je
met symbolen aangeven in een valvergelijking. Het totale aantal kerndeeltjes en de totale
elektrisshe lading blijven daarbij behouden. Behoudsweten – elektrisshe lading blijf gelijk.
