H10 Medische beeldvorming
1 Ioniserende straling
Ioniserende straling maakt ionen van moleculen. De 4 belangrijkste soorten zijn:
- α-stralingstraling (heliumkernen): zijn groot en zwaar waardoor ze gemakkelijk botsen
en hun energie verliezen waardoor deze straling al met een vel papier tegen
te houden is.
- β-stralingstraling (elektronen): verliest zijn energie in een soortgelijk proces als
alfadeeltjes, maar zijn minder zwaar. De straling kan nooit volledig gestopt
worden.
- γ-stralingstraling (elektromagnetische straling vanaf 125 eV): fotonen botsen met
elektronen, maar verliest niet al zijn energie.
- Uv-stralingstraling (elektromagnetische straling tot 125 eV): heeft vrijwel dezelfde
eigenschappen als γ-straling, maar heeft fotonen met een energie kleiner dan
10eV waardoor de straling minder diep doordringt.
α- en β-straling geven per ionisatie 10 eV energie af aan een molecuul, bij γ- en
röntgenstraling ligt deze energie tussen 0 eV en de fotonenergie. De maximale
indringdiepte heet dracht.
Formules:
- Als de energie van een foton, groter is dan de ionisatie-energie in een
molecuul, kan er ionisatie optreden. Dit wordt gegeven door:
E=h∙f
h = constante van Planck, in joule seconde (J s)
f = frequentie, in hertz (Hz)
- De energie die ioniserende straling afgeeft, wordt de stralingsdosis genoemd en
wordt gegeven door:
E
D=
m
D = stralingsdosis, in gray (Gy)
E = geabsorbeerde energie, in joule (J)
m = massa vd stof die de straling absorbeert, in kilogram (kg)
2 Stralingsbronnen
Röntgenstraling ontstaat wanneer snelle elektronen worden afgeremd in materie
waarbij een deel van hun energie wordt omgezet in fotonen.
Bij verval van radioactieve isotopen kunnen vier soorten straling vrijkomen:
- α-straling (positief geladen heliumatomen)
- β−¿¿ -straling (elektronen)
- β +¿¿-straling (positronen)
- γ-straling (geen deeltjes met massa, alleen energie)
Bij radioactief verval (kernreactie) verandert een atoomkern afhankelijk van het soort
verval. Zorg ervoor dat de vervalvergelijking kloppend is:
- Bij α-verval neemt het massagetal A met 4 af en het atoomnummer Z met 2
- Bij β−¿¿ -verval blijft A gelijk en neemt Z met 1 toe
- Bij β +¿¿-verval blijft A gelijk en neemt Z met 1 af
Een metastabiel isomeer is een atoomkern die na een vervalreactie nog niet stabiel is
en één of meer fotonen (gammastraling) uitzendt voordat het stabiel is.
1 Ioniserende straling
Ioniserende straling maakt ionen van moleculen. De 4 belangrijkste soorten zijn:
- α-stralingstraling (heliumkernen): zijn groot en zwaar waardoor ze gemakkelijk botsen
en hun energie verliezen waardoor deze straling al met een vel papier tegen
te houden is.
- β-stralingstraling (elektronen): verliest zijn energie in een soortgelijk proces als
alfadeeltjes, maar zijn minder zwaar. De straling kan nooit volledig gestopt
worden.
- γ-stralingstraling (elektromagnetische straling vanaf 125 eV): fotonen botsen met
elektronen, maar verliest niet al zijn energie.
- Uv-stralingstraling (elektromagnetische straling tot 125 eV): heeft vrijwel dezelfde
eigenschappen als γ-straling, maar heeft fotonen met een energie kleiner dan
10eV waardoor de straling minder diep doordringt.
α- en β-straling geven per ionisatie 10 eV energie af aan een molecuul, bij γ- en
röntgenstraling ligt deze energie tussen 0 eV en de fotonenergie. De maximale
indringdiepte heet dracht.
Formules:
- Als de energie van een foton, groter is dan de ionisatie-energie in een
molecuul, kan er ionisatie optreden. Dit wordt gegeven door:
E=h∙f
h = constante van Planck, in joule seconde (J s)
f = frequentie, in hertz (Hz)
- De energie die ioniserende straling afgeeft, wordt de stralingsdosis genoemd en
wordt gegeven door:
E
D=
m
D = stralingsdosis, in gray (Gy)
E = geabsorbeerde energie, in joule (J)
m = massa vd stof die de straling absorbeert, in kilogram (kg)
2 Stralingsbronnen
Röntgenstraling ontstaat wanneer snelle elektronen worden afgeremd in materie
waarbij een deel van hun energie wordt omgezet in fotonen.
Bij verval van radioactieve isotopen kunnen vier soorten straling vrijkomen:
- α-straling (positief geladen heliumatomen)
- β−¿¿ -straling (elektronen)
- β +¿¿-straling (positronen)
- γ-straling (geen deeltjes met massa, alleen energie)
Bij radioactief verval (kernreactie) verandert een atoomkern afhankelijk van het soort
verval. Zorg ervoor dat de vervalvergelijking kloppend is:
- Bij α-verval neemt het massagetal A met 4 af en het atoomnummer Z met 2
- Bij β−¿¿ -verval blijft A gelijk en neemt Z met 1 toe
- Bij β +¿¿-verval blijft A gelijk en neemt Z met 1 af
Een metastabiel isomeer is een atoomkern die na een vervalreactie nog niet stabiel is
en één of meer fotonen (gammastraling) uitzendt voordat het stabiel is.
