13.1 Straling in soorten
Uv-straling; elektronen losmaken v. atomen huid; cellen kunnen beschadigen door absorptie foton; huidkanker
Stoffen die spontaan straling uitzenden; kernstraling = Radioactieve stoffen.
Kernstraling; α = snel bewegende heliumkernen β = elektronen γ = fotonen; elektromagnetisch (v=c)
Allemaal voldoende E om te ioniseren; ioniserende straling (α; grootste ioniserende vermogen)
Straling van aarde + uit heelal = natuurlijke achtergrondstraling. (uit heelal; kosmische straling)
Medisch gebruik: kunstmatige straling: BINAS 29
- Röntgen: Botbreuk; röntgenfoto (met röntgenstraling). Stof hoge dichtheid laat minder straling door
- CT-scan: Gecompliceerde botbreuk of positie/grootte van tumor; Ronddraaiende röntgenbuis met
detector voor 3D-beeld (‘plakjes lichaam’). Meer straling in lichaam dan bij gewone röntgenfoto.
Elektromagnetische - MRI: magneetveld om waterstofkernen te richten; parallel/anti-parallel met externe magneetvel
straling (antiparallel; hogere energie), zendt puls radiogolven door patiënt sommige parallelle
waterstofkernen absorberen radio-foton slaan om naar anti-parallel. Na puls vallen deze terug naar
parallelle toestand. Hierbij wordt foto uitgezonden, die MRI-scanner detecteert. MRI is minder
schadelijk dan CT (geen ioniserende straling), maar magneetveld is probleem voor pacemakers etc.
- Echografie: zwanger/sportblessures/onderzoek hart + bloedvaten; met ultrasone geluidsgolven die in
lichaam weerkaatsen; tijd tussen uitzenden en ontvangen geeft diepte. Goed voor zacht weefsel, maar
kan niet door hard weefsel (bot); niet hele lichaam is te zien. Kan 3D, maar minder scherp dan CT/MRI
13.2 Doordringend vermogen
Het doordringend vermogen hangt af van; dichtheid stof (grote dichtheid klein) + soort straling:
- α-deeltje wordt al gestopt door papiertje, β door laagje aluminium, γ-foton kan zelfs door beton heen.
- α-straling is door veel ionisaties namelijk zijn energie al snel kwijt…
Afstand die α- en β-straling aflegt in stof = dracht. (Grote dracht is dus klein ioniserend vermogen)
Halveringsdikte; dikte waarbij helft γ-straling wordt doorgelaten (grote E grote halveringsdikte) BINAS 28F
d
1 d
Intensiteit I (W/m ) van doorgelaten γ-straling: I = I0 ∙ ( 2 ) I0; I van straling waarmee voorwerp wordt
2 ½
bestraald.
13.3 Radioactief verval
A
X = notatie atoom. Z = aantal protonen; ladinggetal/atoomnummer A; aantal nucleonen; protonen +
Z
1 1 0 e
neutronen; massagetal. Notatie proton: p Neutron: n Elektron:
1 0 −1
BINAS 25A: precieze massa van een atoom, uitgedrukt in de atomaire massaeenheid; 1u = 1,66 ∙ 10 -27 kg
12 14
Aantal protonen bepaald atoomsoort. Atomen ander massagetal, zelfde atoomnummer? isotopen ( C,
6 6
C)
Veel atomen zijn onstabiel. Als een kern vervalt ontstaat een nieuwe kern (=kernreactie):
212 208 4
- α-verval: kern werpt heliumkern (2 protonen, 2 neutronen) uit Bi Tl + He
83 83 2
(vervalvergelijking)
1 1 0 212
- β(-) verval: neutron verandert in proton + elektron ( n p + e) elektron schiet weg Pb
0 1 −1 82
212 0
Bi + e
83 −1
1 1 0 +¿¿ 10 10 0
- β(+) verval: proton verandert in neutron + positron/β+-deeltje ( p n + e ): C B+ e
1 0 1 862 5 1
- Positron en elektron (β-) zijn elkaars antideeltje; vergelijkbare eigenschappen, tegengestelde lading.
Uv-straling; elektronen losmaken v. atomen huid; cellen kunnen beschadigen door absorptie foton; huidkanker
Stoffen die spontaan straling uitzenden; kernstraling = Radioactieve stoffen.
Kernstraling; α = snel bewegende heliumkernen β = elektronen γ = fotonen; elektromagnetisch (v=c)
Allemaal voldoende E om te ioniseren; ioniserende straling (α; grootste ioniserende vermogen)
Straling van aarde + uit heelal = natuurlijke achtergrondstraling. (uit heelal; kosmische straling)
Medisch gebruik: kunstmatige straling: BINAS 29
- Röntgen: Botbreuk; röntgenfoto (met röntgenstraling). Stof hoge dichtheid laat minder straling door
- CT-scan: Gecompliceerde botbreuk of positie/grootte van tumor; Ronddraaiende röntgenbuis met
detector voor 3D-beeld (‘plakjes lichaam’). Meer straling in lichaam dan bij gewone röntgenfoto.
Elektromagnetische - MRI: magneetveld om waterstofkernen te richten; parallel/anti-parallel met externe magneetvel
straling (antiparallel; hogere energie), zendt puls radiogolven door patiënt sommige parallelle
waterstofkernen absorberen radio-foton slaan om naar anti-parallel. Na puls vallen deze terug naar
parallelle toestand. Hierbij wordt foto uitgezonden, die MRI-scanner detecteert. MRI is minder
schadelijk dan CT (geen ioniserende straling), maar magneetveld is probleem voor pacemakers etc.
- Echografie: zwanger/sportblessures/onderzoek hart + bloedvaten; met ultrasone geluidsgolven die in
lichaam weerkaatsen; tijd tussen uitzenden en ontvangen geeft diepte. Goed voor zacht weefsel, maar
kan niet door hard weefsel (bot); niet hele lichaam is te zien. Kan 3D, maar minder scherp dan CT/MRI
13.2 Doordringend vermogen
Het doordringend vermogen hangt af van; dichtheid stof (grote dichtheid klein) + soort straling:
- α-deeltje wordt al gestopt door papiertje, β door laagje aluminium, γ-foton kan zelfs door beton heen.
- α-straling is door veel ionisaties namelijk zijn energie al snel kwijt…
Afstand die α- en β-straling aflegt in stof = dracht. (Grote dracht is dus klein ioniserend vermogen)
Halveringsdikte; dikte waarbij helft γ-straling wordt doorgelaten (grote E grote halveringsdikte) BINAS 28F
d
1 d
Intensiteit I (W/m ) van doorgelaten γ-straling: I = I0 ∙ ( 2 ) I0; I van straling waarmee voorwerp wordt
2 ½
bestraald.
13.3 Radioactief verval
A
X = notatie atoom. Z = aantal protonen; ladinggetal/atoomnummer A; aantal nucleonen; protonen +
Z
1 1 0 e
neutronen; massagetal. Notatie proton: p Neutron: n Elektron:
1 0 −1
BINAS 25A: precieze massa van een atoom, uitgedrukt in de atomaire massaeenheid; 1u = 1,66 ∙ 10 -27 kg
12 14
Aantal protonen bepaald atoomsoort. Atomen ander massagetal, zelfde atoomnummer? isotopen ( C,
6 6
C)
Veel atomen zijn onstabiel. Als een kern vervalt ontstaat een nieuwe kern (=kernreactie):
212 208 4
- α-verval: kern werpt heliumkern (2 protonen, 2 neutronen) uit Bi Tl + He
83 83 2
(vervalvergelijking)
1 1 0 212
- β(-) verval: neutron verandert in proton + elektron ( n p + e) elektron schiet weg Pb
0 1 −1 82
212 0
Bi + e
83 −1
1 1 0 +¿¿ 10 10 0
- β(+) verval: proton verandert in neutron + positron/β+-deeltje ( p n + e ): C B+ e
1 0 1 862 5 1
- Positron en elektron (β-) zijn elkaars antideeltje; vergelijkbare eigenschappen, tegengestelde lading.
