Resume
Samenvatting Natuurkunde H10 - Ioniserende straling
- Cours
- Type
Dit is een samenvatting van natuurkunde hoofdstuk 10 voor vwo 5. Samenvatting: Ioniserende straling. Boek: NOVA Natuurkunde.
[Montrer plus]
1 vérifier
Par: fatmadurgut • 1 année de cela
Vendeur
S'abonner
indyfaassen
Avis reçus
Aperçu du contenu
NatuurkundeHoofdstuk 10 - Ioniserende straling
Indy Faassen, klas DV5a
§10.1 Soorten straling
Ionisatie energie
Ionisering: het proces waarbij een atoom of molecuul uit ongeladen toestand een elektron kwijtraakt of er een bijkrijgt, waardoor het verandert in een
geladen deeltje, ook wel ion genoemd.
- Wanneer de energie van de fotonen in elektromagnetische straling groot genoeg is, dan kunnen ze atomen of moleculen ioniseren.
- Voor moleculen is de ionisatie-energie groter dan voor elektronen.
Ioniserende straling: straling die in staat is atomen of moleculen te ioniseren. Straling waarbij de deeltjes meer dan 10 eV (foton)energie hebben.
Alfa-, bèta- en gammastraling
Straling Deeltje Lading (e) Massa Formule Ioniserend Doordringend
(u) vermogen vermogen
Alfa (a) 4/2 He (kernen van +2 protonen en 2 neutronen (wordt 4,0 Ek = 1/2m x v2 Zeer groot Klein
heliumatomen) afgebogen dus geladen deeltjes met een
massa)
Bèta (b) Elektron -1 (wordt afgebogen dus geladen deeltjes 5,5 x 10-4 Ek = 1/2m x v2 Groot Klein
met een massa)
Gamma (y) Foton 0 (wordt niet afgebogen dus geen lading) 0 Ef = h x f Zeer klein Zeer groot
Uv Foton 0 0 Ef = h x f Klein Klein
Röntgen Foton 0 0 Ef = h x f Zeer klein Groot
Elektromagnetische straling bestaande uit fotonen:
• Ultravioletstraling (uv) (elektromagnetische straling tot 125 eV)
• Röntgenstraling (elektromagnetische straling vanaf 125 eV)
• Gammastraling (elektromagnetische straling vanaf 125 eV)
Doordringend en ioniserend vermogen
Dracht: de maximale indringdiepte.
- Omdat hun energie uiteindelijk opraakt, kunnen deze deeltjes, afhankelijk van het materiaal, niet verder doordringen dan een zekere diepte.
- A- en B-straling verliezen per ionisatie een energie van ongeveer 10 eV.
- Het ioniserend vermogen van een b-straling is lager dan een a-straling, waardoor de straling minder makkelijk te stoppen is dan een a-straling en dus
een groter doordringend vermogen en een grotere dracht heeft.
- Elektromagnetische straling heeft een lager ioniserend vermogen dan een a- en b-straling, waardoor het doordringend vermogen hoger is.
- Het ioniserend en doordringen vermogen zijn omgekeerd evenredig aan elkaar.
- Het ioniserend vermogen is kleiner zodra de massa kleiner is; het doordringend vermogen is groter.
Doordringend vermogen: Een hoog doordringend vermogen betekent dat de stralingsdeeltjes (relatief) ongehinderd materie passeren. Dat betekent
dat ze geen interactie hebben met de materie en dus ook geen ionisaties veroorzaken. Het ioniserend vermogen is dan automatisch klein.
Alfa-straling
Bestaat uit kernen van heliumatomen (twee protonen, twee neutronen) Als deze heliumkernen een materiaal binnendringen, botsen ze vooral met de
elektronen en een enkele keer met een atoomkern. Bij elke botsing wordt een elektron weggeschoten en verliest het a-deeltje een deel van zijn
energie. A-deeltjes zijn groter en zwaarder dan b-deeltjes, waardoor ze makkelijk en vaak botsen zonder dat hun richting veranderd.
Bèta-straling
Bestaan uit elektronen. Een elektron heeft echter een veel kleinere massa dan een heliumkern. De elektronen botsen tegen andere elektronen. De
afstand tussen de botsingen is groter dan bij een a-deeltje.
Harde röntgen- en gamma(y)-straling is nooit helemaal te stoppen: er is altijd wel een klein deel van de straling dat ongehinderd doordringt. Je kunt van
dit soort type straling niet spreken van een bepaalde maximale indringdiepte of dracht, waardoor het mogelijk is om röntgenfoto’s te maken.
, §10.2 Gezondheidseffecten van straling
Schade door ioniserende straling
Straling veroorzaakt schade aan weefsel door ionisatie. Het aantal ionisaties dat optreedt en dus ook de schade is evenredig met de door weefsel
geabsorbeerde energie.
- A- en B-deeltjes verliezen per straling ongeveer 10 eV. Deze energie kan een ioniserend effect hebben.
- Gamma, röntgen en UV geven tussen de 0 eV en de foton-energie (alle energie die ze hebben) af.
Stralingsdosis: de hoeveelheid energie van ironiserende straling die per kilogram materie wordt geabsorbeerd.
E
D =
M
- D: de stralingdosis in gray (Gy)
- E: de geabsorbeerde energie in Joule (J)
- m: de massa van de stof die de straling absorbeert in kilogram (kg)
Onthouden! g/cm3 & kg/m3
Radiotherapie: een medische toepassing in de gezondheidszorg die gebruik maakt van het schadelijke effect van ioniserende straling. Door tumoren te
bestralen ontstaat schade aan celonderdelen en DNA.
Brachytherapie: radiotherapie waarbij de bron zich in het lichaam bevindt.
Nucleaire diagnostiek: wanneer radioactieve stoffen in het lichaam worden gebracht; de bron kan zich zowel buiten als binnen het lichaam bevinden.
Nucleaire geneeskunde: de verzamelnaam voor medische technieken waarbij radioactieve stoffen worden gebruikt (o.a. röntgenfoto’s)
Dosisequivalent
Niet alle ioniserende straling veroorzaak bij eenzelfde dosis evenveel schade in het lichaam. Het biologische effect van a-straling is groot, omdat deze
veel schade binnen een klein gebied veroorzaakt.
Equivalente dosis/dosisequivalent: geabsorbeerde energie per kilogram materie, gecorrigeerd voor het biologische effect.
Stralingsweegfactor: factor die het biologische effect van straling uitdrukt.
• a-straling: wR = 20
• B- en y-straling: wR = 1 (andere stralingsweegfactoren zijn te vinden in Binas tabel 27D3)
H = wr × D en He f f = w or g × Hor g (w r × D) oftewel He f f = w t × w r × D
- H: de equivalente dosis in sievert (Sv)
- wt: weefselweegfactor van het bestraald weefsel (geen eenheid) > Binas Tabel 27D3
- wR: de stralingsweegfactor van de gebruikte straling (geen eenheid)
- D: de stralingsdosis in gray (Gy)
Effectieve totale lichaamsdosis
Effectieve totale lichaamsdosis (Heff): gewogen gemiddelde van de equivalente dosis per orgaan met eenheid sievert (Sv)
Bij medische beeldvorming wordt een deel van het lichaam bestraald. Bij een röntgenfoto van een pols is dit alleen de onderarm en de rest van het
lichaam niet. De effectieve totale lichaamsdosis Heff is dus altijd lager dan het dosisequivalent voor een deel van het lichaam.
Bestraling en besmetting
Bestraling: wanneer de stralingsproblemen zich buiten het lichaam bevindt.
Dosismeter: stralingsmeter waarmee je kunt zien welke dosis je hebt opgelopen (Binas tabel 27D2)
- Volwassen werknemers die vanuit hun beroep met straling werken mogen per jaar niet meer dan 20 mSv aan straling ontvangen.
Besmetting: wanneer iemand een radioactieve bron op de huid of zelfs in het lichaam heeft gekregen. De persoon is dan zelf de bron geworden.
- Is gevaarlijker dan bestraling, omdat het lichaam continu bestraald wordt en er geen bescherming meer mogelijk is.
Achtergrondstraling
Ieder mens loopt elke dag een stralingsdosis op door achtergrondstraling:
Straling die afkomstig is uit de bodem/gesteente/bouwmaterialen.
Straling die afkomstig is uit de ruimte: kosmische straling.
Straling door medische behandelingen en bepaalde activiteiten.
Een inwoner in Nederland ontvangt per jaar een effectieve totale lichaamsdosis van ongeveer 2 mSv ten gevolge van achtergrondstraling.
§10.3 Stralingsbronnen
De verschillende vormen van straling zijn: natuurlijke en door de mens gemaakte. De stralingsbron hangt af van de soort, intensiteit en de toepassing.
Röntgenapparaat
Een röntgenapparaat produceert röntgenstraling door elektronen te versnellen en tegen een trefplaatje te laten botsen. Bij het vertragen zenden de
elektronen elektromagnetische straling uit, zogenaamde remstraling.
- Röntgenstraling ontstaat wanneer snelle elektronen worden afgeremd in materie waarbij een deel van hun energie wordt omgezet in fotonen.
- De maximale energie van de fotonen is gelijk aan de maximale energie van de elektronen.
- Door de stroomsterkte aan te passen, kan de intensiteit van de röntgenstraling bepaald worden.
Radioactieve kernen
Radioactieve kern (moederkern): een atoomkern die niet stabiel is.
Verval: wanneer er in de kern een kernreactie kan optreden; dit gebeurt als een of meer deeltjes de kern verlaten, waardoor deze stabiel wordt.
- Het deeltje dat wegschiet is een stralingsdeeltje, met vrijwel altijd een ioniserend vermogen.
- Dochterkern: kern die na het verval overblijft.
Atoomnummer (Z): aantal protonen + aantal elektronen
10
Massagetal (A): aantal protonen (Z) + aantal neutronen (N) Het massagetal is te noteren als Boor-10 of boor. Massagetal boor is dus 10.
5
Isotopen: atomen met hetzelfde aantal protonen, maar met een verschillend massagetal. Ze hebben dus een verschillend aantal neutronen. Ze hebben
dezelfde scheikundige eigenschappen, maar niet dezelfde natuurkundige eigenschappen. Isotopen in Binas tabel 25.
Les avantages d'acheter des résumés chez Stuvia:
Qualité garantie par les avis des clients
Les clients de Stuvia ont évalués plus de 700 000 résumés. C'est comme ça que vous savez que vous achetez les meilleurs documents.
L’achat facile et rapide
Vous pouvez payer rapidement avec iDeal, carte de crédit ou Stuvia-crédit pour les résumés. Il n'y a pas d'adhésion nécessaire.
Focus sur l’essentiel
Vos camarades écrivent eux-mêmes les notes d’étude, c’est pourquoi les documents sont toujours fiables et à jour. Cela garantit que vous arrivez rapidement au coeur du matériel.
Foire aux questions
Qu'est-ce que j'obtiens en achetant ce document ?
Vous obtenez un PDF, disponible immédiatement après votre achat. Le document acheté est accessible à tout moment, n'importe où et indéfiniment via votre profil.
Garantie de remboursement : comment ça marche ?
Notre garantie de satisfaction garantit que vous trouverez toujours un document d'étude qui vous convient. Vous remplissez un formulaire et notre équipe du service client s'occupe du reste.
Auprès de qui est-ce que j'achète ce résumé ?
Stuvia est une place de marché. Alors, vous n'achetez donc pas ce document chez nous, mais auprès du vendeur indyfaassen. Stuvia facilite les paiements au vendeur.
Est-ce que j'aurai un abonnement?
Non, vous n'achetez ce résumé que pour €3,49. Vous n'êtes lié à rien après votre achat.
Peut-on faire confiance à Stuvia ?
4.6 étoiles sur Google & Trustpilot (+1000 avis)
80467 résumés ont été vendus ces 30 derniers jours
Fondée en 2010, la référence pour acheter des résumés depuis déjà 14 ans