Neutron

1. Proton Neutron Atomernes kerner holdes sammen af ”de kortrækkende kernekræfter” (de sorte pile) og de elektriske frastødningskræfter (de hvide pile). Hvis der er en ubalance mellem disse kræfter, ja så bliver atomet ustabilt, og atomet vil herefter udsende en alfa/beta partikel for at blive stabil.

2. Tre Oxygen isotoper.

3. Nuklid tabeller opstilles ved at have antallet af neutroner ud af x-aksen, og antallet af protoner op af y-aksen. I denne figur er de gule nuklidder stabile. (Nuklid=bestemt isotop, f.eks. C14)

5. Se side 62 og 64 i bogenVores alfa-kilde (Am237) udsender 37 kBq

7. Alle vores strålingstyper er ”ioniserende stråling”. De kan ionisere (danne ioner) ved at slå elektronerne væk.

8. GM-rør (også kaldet Geiger-Müller-rør)

9. Nuklid tabeller opstilles ved at have antallet af neutroner ud af x-aksen, og antallet af protoner op af y-aksen. I denne figur er de gule nuklidder stabile. (Nuklid=bestemt isotop, f.eks. C14)

10. Nuklid tabel med samtlige nuklider. Der er ganske mange!!

12. store/tunge grundstoffer små/lette grundstoffer Ved de små/lette grundstoffer skal antallet af protoner og neutroner være ca. lige store og at atomet er stabilt. Ved de store/tunge grundstoffer skal der være de flere neutroner end protoner.

13. Alfa-henfald. Der udsendes en Heliumskerne med ca. 10% af lysets hastighed

14. Alfa-henfald. Der udsendes en Heliumskerne med ca. 10% af lysets hastighed

15. Beta-henfald. Der udsendes en elektron med ca. 90% af lysets hastighed. Ved beta-henfaldet omdannes en neutron til en proton. Henfaldet betyder derfor at antallet at protoner=atomnummeret stiger med 1.

16. Beta-henfald. Bogens ”beta-henfald” er mere præcist et beta-minus-henfald. Det er den øverste tegning. Der findes endvidere et beta-plus-henfald, som vi dog ikke går i dybden med.

17. Beta-henfald. Beta-minus-henfald er den violette farve, hvor henfaldet resulterer i en ”skråt-op-til-venstre” pil. Beta-plus-henfaldet findes ved nuklider med blå farve.

18. Risø-sættet. Beta-minus-henfald er den violette farve, hvor henfaldet resulterer i en ”skråt-op-til-venstre” pil. Sr90 er indholdet i vores beta-kilde i Risø-sættet.

19. Gamma-henfald. Der udsendes en ”lys” med lysets hastighed. Ba137-kernen er for energirig, og kan kun ”falde til ro” ved at udsende lys/energi.

20. Gamma-stråling er blot ”ekstrem kraftigt lys” .

22. Oversigt… !

23. Uran i undergrunden henfalder til radon, der er en gas. Radon kan herefter sive op i vores huse. Se de mere præcise henfaldsrækker på næste side.

24. U238 har en halveringstid på 4,5 mia. år og Th232 har en halveringstid på 14 mia. år. Selv om de er radioaktive kan de pga. deres store halveringstider findes på jorden. Henfaldsrækkerne fra U238 og Th232 rammer Rn, der er en gas ved jordens temperaturer. Da halveringstiden er 3,8 dage kan gassen sive op i vores huse og forøge radioaktiviteten. Henfaldsrækker fra U238 og Th232. Begge bliver stabile ved de er henfaldet til bly (Pb)

25. Radon koger (=bliver til en gas) ved -62oC. Derfor er radon en gas ved normale jordtemperaturer.

26. Der står følgende i Bygningsreglementet for småhuse:6.5.2 RadonRadon er en radioaktiv gas og kommer især fra undergrunden. Radon forhindres i at trænge op i bygninger ved at gøre fundamenter, terrændæk, gulve, kældergulve og kælderydervægge lufttætte ved f.eks. at udføre konstruktionerne af beton med omhyggelig udførelse, så der opnås en god, ensartet og revnefri konstruktion,

28. Kulstof 14 dateringer. Alt organisk stof indeholder kulstof (C). En lille del af formen kulstof-14, der henfalder ved radioaktivitet. C-14 er dannet ved at nitrogen i luften udsættes for neutronstråling. Herved erstattes en proton med en neutron, se figuren: Det er derfor muligt at datere rester af levende organismer (eller rettere: finde ud af, hvor længe siden det er de døde) ved at måle, hvor meget kulstof-14 der er tilbage: mængden halveres i løbet af ca. 5700 år. Metoden har fx været brugt til datere så forskellige ting som vikinger i Grønland, italienske vine, Jesu ligklæde og husdyrknogler fra køkkenmøddinger.

29. En kurve for det tilbageværende materiale. Bemærk at der er 50% tilbage efter 5730 år, og 25% tilbage efter 11460 år.

32. Tilsvarende vil knogler med 60% af det naturlige 14C niveau være ca. 4223 år gamle. Prøv selv efter. Hvis der måles 50% af det naturlige 14C niveau i en prøve at gamle knogler, hvor gammelt er skidtet så? Hvis der måles 55% af det naturlige 14C niveau i en prøve at gamle knogler, hvor gammelt er skidtet så? Hvis der måles 75% af det naturlige 14C niveau i en prøve at gamle knogler, hvor gammelt er skidtet så? Hvis der måles 27% af det naturlige 14C niveau i en prøve at gamle knogler, hvor gammelt er skidtet så? Hvis der måles 10% af det naturlige 14C niveau i en prøve at gamle monstre, hvor gamle er disse så?

33. Tilsvarende vil knogler med 60% af det naturlige 14C niveau være ca. 4223 år gamle. Prøv selv efter. Hvis der måles 50% af det naturlige 14C niveau i en prøve at gamle knogler, hvor gammelt er skidtet så? 5730 Hvis der måles 55% af det naturlige 14C niveau i en prøve at gamle knogler, hvor gammelt er skidtet så? 4940 (4942) Hvis der måles 75% af det naturlige 14C niveau i en prøve at gamle knogler, hvor gammelt er skidtet så? 2480 (2378) Hvis der måles 27% af det naturlige 14C niveau i en prøve at gamle knogler, hvor gammelt er skidtet så?? 10820 (10824) Hvis der måles 10% af det naturlige 14C niveau i en prøve at gamle knogler, hvor gammelt er skidtet så? 19000 (19035)

34. Her kan I få et indtryk af, hvordan man måler indholdet af C14. Det kaldes Massespektrometri. Ideen er, at de tunge C14 ikke afbøjes så meget i magnetfeltet som de lettere C12 og C13, og derfor kan tælles.

35. Tollundmandens krop tog man prøver på størrelse med en tommelfingernegl, som man lavede målingerne af. De viste, at af det oprindelige kulstof-14 var der kun omkring 75% tilbage. Ud fra det kunne man regne ud, at han døde for ca. 2400 år siden.

36. Guden fra Broddenbjerg Danmark har fået en gudestatue fra bronzealderen. Den er af egetræ, ca. 1 høj og forestiller uden nogensomhelst tvivl en mand.Træstatuen er unik.Gudetatuen er fundet i en lille mosen ved Broddenbjerg, nær Viborg. Det var i foråret 1880. Først nu er træguden blevet dateret ved hjælp af kulstof 14-metoden. Det er sket ved Nationalmuseet og Klaus Ebbesen. Kulstof 14-undersøgelsen daterer træstatuen til ca 535-520 år fKr

37. Brevkasse: Viden Politiken 10 december 2006, 3 . sektion side 2 Kære brevkasse Den russiske spion Aleksandr Litvinenko døde 23. november af forgiftning efter tre uger på et hospital i London. Medierne har skrevet meget om, hvem der formodes at stå bag mordet, og hvorfor nogen ville dræbe ham. Jeg kunne godt tænke mig at vide lidt mere om det radioaktive stof, der tog livet af ham. Hvad er Polonium-210, og hvordan virker det? Venlig hilsen Carl Kristian Jensen Kære Carl Kristian Det har fra flere sider været fremhævet, at det kræver en særdeles veludviklet organisation at udføre et drab med det radioaktive stof Polonium-210 (Po-210). Ikke desto mindre rejser der sig et stort oplagt spørgsmål i kølvandet på den makabre affære, og det er: Hvorfor i alverden man skulle vælge at benytte et radioaktivt stof med så relativt lang halveringstid (138 dage) til at udføre mordet? Og så oven i købet et stof, der er så let at identificere efterfølgende, at der nu findes tydelige spor efter det på en lang række personer og steder mellem London og Rusland? I modsætning til den almindelige opfattelse er det relativt nemt at fremskaffe Po-210. Stoffet blev isoleret af Marie Curie allerede i 1898 ved kemisk bearbejdning af bestemte bjergarter og kan blandt andet fremstilles ud fra gamle men stadig radioaktive radiumkilder, som tidligere har været udbredt på hospitalerne til kræftbehandling. Stoffet bruges også til forskellige tekniske formål, og principielt kan de brugte mængder af Po-210 stamme fra ganske fredelige anvendelser. Det er også nemt at fremstille Po-210, hvis man har adgang til at bestråle det let tilgængelige grundstof Bismuth i en atomreaktor. Det dannede Po-210 kan omdannes til et pulver, som næsten intet fylder, og som indkapslet i få millimeter plastik kan transporteres relativt sikkert og nemt - også gennem sikkerhedskontrollen i en lufthavn. Det dræbende materiale kan potentielt stamme fra mange forskellige steder på jorden, og fremstillingen kan i princippet være sket når som helst inden for de sidste par år. En kynisk person med den rette viden og træning kan med enkle midler have håndteret de dræbende mængder af Po-210 uden selv at have modtaget nogen betydelig strålingsdosis. Omvendt vil en ukyndig omgang med stoffet givetvis have været ekstremt farlig for den eller de personer, der har forårsaget forgiftningen. Den beskrevne tragiske sygehistorie for Litvinenko stemmer med forløbet efter en akut bestråling af størrelsesordenen 10 Sievert (Sv) svarende til indtagelse af 0,2 mikrogram Po-210. Dette er så lidt, at stoffet let kan blandes i mad eller drikke, uden at det kan ses, smages eller lugtes. På grund af sin stråling er Po-210 mere end en million gange mere giftigt end for eksempel det farlige kemiske giftstof kaliumcyanid. Når først Po-210 er indtaget, kan selv tidlig og målrettet lægebehandling kun vanskeligt forhindre omfattende stråleskade på indre organer og efterfølgende død. Po-210 udsender næsten kun alfastråling, der gør stor skade lokalt i kroppen, men som er svær at spore udenpå. Po-210 udsender også ganske svag gammastråling, men selv en følsom geigertæller kan næppe afsløre denne stråling fra Litvinenkos person. Kun særligt alfa-følsomt måleudstyr kan med sikkerhed afsløre mængde og identitet af dette farlige stof fra for eksempel blod- eller urinprøver. Den ganske omsiggribende forurening af hoteller, restauranter og fly, som de engelske myndigheder efterfølgende har konstateret, behøver ikke at stamme fra selve den dødbringende dosering, men kan skyldes den naturlige udskillelse fra Litvinenkos person (sved, urin, berøring) i perioden fra forgiftningen til indlæggelsen. Spredningsmønsteret kan dog være med til at afsløre, hvordan stoffet er blevet fremskaffet og transporteret, og om der har været tale om flere forgiftningsforsøg. Radioaktiviteten i Litvinenkos krop, tøj og omgivelser kan endvidere vise sig at indeholde små mængder af andre radioaktive isotoper (for eksempel Po-208 og Po-209), der kan give et tydeligt signal om, hvorfra stoffet stammer, og hvornår det er produceret. Når først retsmedicinere, fysikere og kemikere med deres alfa-detektorer og massespektrometre har analyseret færdigt på 'Litvinenko-affæren', vil det formodentlig være klart, hvordan mordet er begået, og hvorfra stoffet stammer. Polonium-210 er derfor efter vores mening ikke det mest diskrete valg af drabsmetode. Der findes andre radioaktive stoffer og kemiske giftstoffer, der efterlader langt færre spor. At man sporer, hvor stoffet stammer fra, er ikke nødvendigvis det samme, som at vi får det at vide. Her holder naturvidenskaben op, og det politiske spil begynder. Venlig hilsen Lise Arleth, ph.d., lektor, Den Kgl. Veterinær- og Landbohøjskole, og Mikael Jensen, ph.d., professor, Forskningscenter Risø

38. Aleksandr Litvinenko døde af forgiftning med Po210, se forrige side. Po210 udsender alfa-partikler (feltet med Po210 er gult), og da halveringstiden kun er 138 dage er aktiviteten høj, dvs. at den sprøjter en masse alfa-partikler ud.

39. Fællesforsøget med Bariun137´s halveringstid

40. Baggrunden for fællesforsøget med Bariun137´s halveringstid

43. Cs har de samme egenskaber som K, og Sr har de samme egenskaber som Ca. Cs og Sr kan derfor optages i planterne i stedet for K og Ca……. se afsnittet om næringsstoffer

44. Cs137 henfalder til Ba137 ved et betaminus henfald

45. Sr90 henfalder til Y90, som igen henfalder til Zr90, begge ved betaminus henfald

48. Brug af 60Co til kræftbehandling