Ioniserende straling - samenvatting

Ioniserende straling - samenvatting
Maak eerst zélf een samenvatting van de theorie over ioniserende straling.
Zorg dat je samenvatting de volgende elementen bevat:
• Over straling:
o een definitie van het begrip straling
o een overzicht van de betekenis van de volgende begrippen over straling:
ioniserende straling, kernstraling, elektromagnetische straling, deeltjesstraling
o een overzicht van de aard en eigenschappen van de volgende soorten straling:
licht, UV, IR, alfa, bèta, gamma, radiogolven, microgolven, Röntgenstraling
• Over ioniserende straling:
o een definitie van het begrip ioniserende straling
o een overzicht van de aard en de eigenschappen van de vier belangrijkste soorten
ioniserende straling
o een definitie of uitleg van de volgende grootheden: halveringstijd, halveringsdikte,
dracht, activiteit, dosis, dosisequivalent
o een overzicht van diverse toepassingen van ioniserende straling en de
bescherming tegen de gevaren van ioniserende straling
Vergelijk daarna je samenvatting met de samenvatting in dit document.
Vul je eigen samenvatting aan met ontbrekende informatie.
Straling
Straling is het overbrengen van energie van een bron naar een ontvanger, zonder dat
daar een tussenstof voor nodig is.
Stralingsdefinities
Er bestaan diverse definities van speciale soorten straling.
• Gezien vanuit de manier waarop de straling ontstaat, (de bron):
o De meeste straling ontstaat in de elektronenschil van een atoom. Deze straling wordt
als elektromagnetische straling getransporteerd.
o Kernstraling is straling die ontstaat in de kern van radioactieve stoffen. De meest
voorkomende soorten zijn alfa, bèta en gammastraling.
•
Gezien vanuit de aard van de straling zelf (de manier waarop de energie wordt
overgebracht):
o Elektromagnetische straling is straling, waarbij de energie in de vorm van
(elektromagnetische veld)-golven of fotonen wordt overgebracht.
o Deeltjesstraling is straling, waarbij de energie in de vorm van kleine materiedeeltjes
wordt overgebracht. Deeltjesstraling is altijd kernstraling.
•
Gezien vanuit het effect van de straling (de ontvanger):
o De meeste soorten straling zijn niet schadelijk
o Ioniserende straling is straling die zo energierijk is, dat atomen erdoor geïoniseerd
kunnen worden, wat wil zeggen dat er een elektron uit verdwijnt. Dit elektron wordt
door de straling ‘weggeslagen’. Ioniserende straling is schadelijk voor levende
wezens. Het beschadigt het DNA.
UV-C, Röntgen- en alle soorten kernstraling zijn ioniserende straling.
Overzicht veel voorkomende stralingssoorten
1. Tabel
naam
omschrijving
licht
Ultraviolet (UV) straling
Infrarood (IR) straling
alfa ( ) straling
bèta ( ) straling
gamma ( ) straling
Röntgenstraling
radiogolven
microgolven
voor de mens zichtbare
straling
zit in zonlicht
zit in zonlicht
radio- en tv-signalen
magnetron
bron:
kernstrali
ng?
nee
aard:
EM of
deeltjes
EM
nee
EM
nee
ja
ja
ja
nee
nee
nee
EM
deeltjes
deeltjes
EM
EM
EM
EM
ontvanger:
ioniserend?
nee
UV-A+B: nee
UV-C: ja
nee
ja
ja
ja
ja
nee
nee
2. Schema
nietioniserend
microgolven
radiogolven
IR
UV-A
ioniserend
UV-C
licht
UV-B
Röntgen
EM
deeltjes
kernstraling
Toelichting
• Boven de streep de elektromagnetische straling, onder de streep de deeltjesstraling
• Links de niet-ioniserende straling, rechts de ioniserende
• In het kleine ovaal de kernstraling, die ioniserend is en deels EM- en deels
deeltjesstraling omvat.
• Alleen binnen de doorgetrokken lijnen komt straling voor.
Ioniserende straling
Ioniserende straling is straling, die zo energierijk is, dat hij elektronen uit een atoom kan
losslaan. Het atoom raakt dan ‘geïoniseerd’.
Soorten
Ioniserende stralingssoorten zijn:
• UV-C straling
• Röntgenstraling
• Kernstraling:
o alfastraling ( )
o bètastralen ( )
o gammastraling ( )
Meestal worden alleen Röntgenstraling en Kernstraling bedoeld met ioniserende straling.
straling aard
doordringbaarheid ioniserend vermogen
alfa
deeltjes klein
groot
bèta
deeltjes middelmatig
middelmatig
gamma
EM
groot
klein
Röntgen EM
groot
klein
• Aard: elektromagnetische straling of deeltjesstraling
• Doordringbaarheid: hoever dringt de straling door in een stof
• Ioniserend vermogen: hoe efficiënt is de straling in het ioniseren van atomen.
Toepassingen
• UV-straling
o reiniging en ontsmetting
• Röntgenstraling
o Röntgenfoto’s ter beveiliging of voor diagnose
• Kernstraling
o Radiotherapie: bestraling van kankercellen
o Radiodiagnostiek: inspuiten en volgen van radioactieve tracer bij een patiënt
o Dikte-controle industrie: materiaal (metaal, papier) wordt doorstraald, de dikte
wordt gecontroleerd aan de hand van de hoeveelheid doorgelaten straling.
o Voedselconservering: voedsel wordt bestraald, om micro-organismen te doden
Bron: ontstaan
• Röntgenstraling wordt gemaakt in een Röntgenbuis: bij de kathode worden elektronen
losgemaakt, die in de buis worden versneld. De elektronen raken de metalen kathode
met grote snelheid, waardoor de metalen plaat zeer energierijke straling gaat uitzenden.
• Kernstraling ontstaat door het verval van radioactieve atomen of bij kunstmatig
opgewekte kernreacties (kernsplijting en kernfusie).
Bron: activiteit
De activiteit van een (ioniserende) stralingsbron is het aantal fotonen of deeltjes dat een
bron per seconde uitzendt. Eenheid: Becquerel (Bq)
Bron: halveringstijd
De halveringstijd van een radioactieve isotoop is de tijd waarin de helft van een grote
hoeveelheid atomen van die isotoop is vervallen.
Ontvanger: interactie met materie
• Bij elektromagnetische straling spreken we over halveringsdikte.
• Bij deeltjesstraling spreken we over dracht.
De halveringsdikte van een materiaal voor een bepaalde straling is de afstand in het
materiaal waarover de intensiteit van de straling tot de helft van zijn oorspronkelijke
waarde afneemt.
De dracht van straling in een materiaal is de maximale afstand die de straling in het
materiaal aflegt.
Ontvanger: effect op levende wezens
Het effect van ioniserende straling op levende wezens hangt af van:
• De ontvangen stralingsenergie (Estr), die afhangt van
• De massa van het ontvangende orgaan (m)
• Het soort straling
De dosis (D) is de hoeveelheid ontvangen stralingsenergie per kilogram.
Het dosisequivalent (H) is de dosis vermenigvuldigd met een factor die de stralingssoort
meeweegt.
In formules:
E str
m
H = Q⋅D
D=
Ontvanger: bescherming
Bescherming tegen ioniserende straling berust op drie uitgangspunten:
• De duur van de blootstelling zo kort mogelijk laten zijn
• De afstand tussen bron en ontvanger zo groot mogelijk houden
• Afschermingsmateriaal tussen bron en ontvanger plaatsen.