Samenvatting Natuurkunde hoofdstuk 5 Newton havo 4/5

Natuurkunde hoofdstuk 5

Paragraaf 5.1

Röntgenstraling en kernstraling worden uitgezonden door een bron en geabsorbeerd door een
ontvanger.

Röntgenstraling en kernstraling kunnen cellen in het lichaam beschadigen of doden. Dit is een
gevaar, maar soms is het ook gewenst om bijvoorbeeld de groei van kankercellen te doden

In een ziekenhuis worden röntgenstraling en kernstraling gebruikt om diagnoses te stellen.

In de industrie worden röntgenstraling en kernstraling gebruikt voor:

 Materiaalonderzoek
 Steriliseren van instrumenten
 Conserveren van voedsel

Atoombouw:

- Een atoom bestaat uit een kern en elektronen die rond de kern bewegen. De kern bestaat uit
protonen en neutronen

- De massa’s van het proton en het neutron zijn vrijwel even groot. De massa van het elektron
is veel kleiner dan die van het proton en het neutron

- Het proton heeft een positievel lading en het elektron een negatieve lading. Deze ladingen
zijn even groot. Het aantal protonen in de kern is gelijk aan het aantal elektronen. Daardoor
is een atoom elektrisch neutraal.

- Een atoom dat er elektronen bij krijgt of elektronen kwijtraakt, verandert in een negatief of
positief geladen ion.

- Straling met voldoende energie kan een atoom ioniseren: de straling stoot een elektron uit
het atoom.

Paragraaf 5.2

Röntgenstraling

- Röntgenstraling is een vorm van elektromagnetische straling

- Elektromagnetische straling bestaat uit energie die zich als een stroom fotononen met de
lichtsnelheid voortplant

- De energie van een foton is evenredig met de frequentie van de straling

- Door de hoge energie van de fotonen kan röntgenstraling diep in een materiaal doordringen
en atomen ioniseren

, Stralingsabsorptie

Absorptie De energie van de straling wordt opgenomen in het lichaam


- Röntgenfotonen kunnen in een materiaal geabsorbeerd worden. Daarbij verdwijnt het foton,
en wordt de fotonenergie gebruikt om een atoom van dat materiaal te ioniseren

- Hoe groter de absorptie van röntgenstraling door een materiaal is, des te kleiner is de
intensiteit van de doorgelaten röntgenstraling

Stralingsintensiteit is de hoeveelheid stralingsenergie die per seconde door een
oppervlakte van 1 m3 gaat
in W/m2


- De absorptie van röntgenstraling door een materiaal is nooit volledig. Het doorgelaten
percentage van de intensiteit van de invallende straling hangt af van de materiaalsoort en
van de materiaaldikte

Halveringsdikte

- Hoe dikker het materiaal is hoe minder straling er doorheen komt

- Hoe groter de dichtheid van een materiaal is, des te kleiner is de halveringsdikte

- Hoe groter de fotonenergie is, des te groter is de halveringsdikte

Halveringsdikte (d1/2) De dikte van een absorberend materiaal waarbij de helft van de
röntgenstraling wordt doorgelaten. De halveringsdikte is voor elk
materiaal verschillend, en hangt bovendien af van de energie van
de röntgenfotonen
doorlaatkromme laat zien dat de intensiteit van de doorgelaten röntgenstraling
telkens gehalveerd is na elk laagje met een dikte gelijk aan de
halveringsdikte


Stralingsintensiteit en halveringsdikte

Formule intensiteit

1
I = I0 ∙ ( ) n I = de intensiteit van de doorgelaten röntgenstraling
2
I0 = de intensiteit van de invallende röntgenstraling
n = het aantal halveringsdiktes dat past in de dikte d van het
absorberende materiaal



Formule aantal halveringsdiktes: