1 / 45

Radiactiviteit

Radiactiviteit. Ioniserende straling. Registreren van straling. Notatie van een kern. Radioactief verval. Halveringstijd en Activiteit. Doordringend vermogen. Dosis en dosisequivalent. 1896: Henri Becquerel ontdekt straling van uranium.

triveni
Download Presentation

Radiactiviteit

An Image/Link below is provided (as is) to download presentation Download Policy: Content on the Website is provided to you AS IS for your information and personal use and may not be sold / licensed / shared on other websites without getting consent from its author. Content is provided to you AS IS for your information and personal use only. Download presentation by click this link. While downloading, if for some reason you are not able to download a presentation, the publisher may have deleted the file from their server. During download, if you can't get a presentation, the file might be deleted by the publisher.

E N D

Presentation Transcript

  1. Radiactiviteit Ioniserende straling. Registreren van straling. Notatie van een kern. Radioactief verval. Halveringstijd en Activiteit. Doordringend vermogen. Dosis en dosisequivalent.

  2. 1896: Henri Becquerel ontdekt straling van uranium.

  3. 1898: Marie en Pierre Curie ontdekken de straling van polonium en radium.

  4. Ioniserende straling of kernstraling: • b-straling: b- straling = electron b+ straling = positron (VWO) • g-straling a-straling: • protonen • neutronen

  5. Herkomst Licht, IR, UV, Rö Kernstraling: a, b, g, n, p Een atoom: protonen en neutronen electronen • Atoomnummer = aantal electronen Kern: aantal protonen kernlading • massagetal = aantal protonen + aantal neutronen • Tabel 25: element, at.nr, massagetal . . .

  6. massagetal = aantal n + aantal p Een koperkern: De Cu-kern heeft 29 p en 63 n + p dus . . . Cu 63 29 63 – 29 = 34 n atoomnummer = aantal protonen = kernlading

  7. BINAS tabel 25 isotopen: atoomnummer: 82 symbool: Pb massagetal: 204 Een Lood-204 kern: 204 Pb • notatie van kern: 82 • aantal p = 82 • aantal p + n = 204 • aantal neutronen = 122 204 – 82 =

  8. 204 208 206 207 Pb : Pb : Pb : Pb : 82 82 82 82 82 p 126 n 208 n + p BINAS tabel 25 isotopen: atoomnummer: 82 symbool: Pb massagetal: 204, 206, 207 enz. Isotopen (bijv. van Lood): 82 p 122 n 204 n + p 82 p 124 n 206 n + p 82 p 125 n 207 n + p

  9. 3 8 2 1 Vier natuurlijke isotopen van lood (Pb): Atoomnummer Pb = 82 Massagetal: Pb-204, Pb-206, Pb-207, Pb-208, gem. 207,2 82

  10. 4 He 2 • b-straling: b- straling = electron b+ straling = positron 1 0 1 0 p n e e 0 g 0 -1 1 1 0 He-4 kern = a-straling: • g-straling • protonen • neutronen

  11. Registreren van ioniserende straling. • Fotografische plaat • Wilsonvat • Geiger-Muller teller

  12. Fotografische plaat (na ontwikkelen):

  13. Bron lucht/alcohol damp plexiglas Wilsonvat. baan a-deeltje ionen spoor koolzuursneeuw alcohol druppels (nevelspoor)

  14. Nevelspoortje van b- -straling (electronen) Wilsonvat. Nevelsporen van a-straling Bron

  15. Wilsonvat. a en b- straling:

  16. Wilsonvat. a en b- straling:

  17. Wilsonvat. b- straling:

  18. Teller/LS Gas Ub = 250 V Geiger-Müller teller: (serieschakeling) R1 = oo R2 = 1 MW • Geen gesloten stroomkring • I = 0 • U2 = I R2 = 0 V

  19. a Ub = 250 V Teller/LS R2 = 1 MW Geiger-Müller teller. I = 200 mA R1 = 0,25 MW R1 = oo • a-deeltje ioniseert gasmolekulen • Lawine-effect . . , gas wordt geleidend en I = wordt dan 200mA • R1 daalt tot . . • U2 = I R2 = 200.10-6 . 1.106 = 200 V • U1 = Ub – U2 = 250 – 200 = 50 V . . . . . .

  20. Geiger-Müller teller. • Dode tijd  1 ms • Maximaal 106 deeltjes/s telbaar

  21. 4 He 209 Po 2 84 atoomnummer: 84 symbool: Po massagetal: 209 verval: a BINAS tabel 25 isotopen: Radioactief verval Polonium-209 kern: 205 X Pb + 82 Pb • BINAS tabel 35: atoomnummer 82:

  22. 0 e 24 Na -1 11 atoomnummer: 11 symbool: Na massagetal: 24 verval: b- BINAS tabel 25 isotopen: Radioactief verval van Natrium-24 kern: 24 X Mg + 12 Mg • BINAS tabel 35: atoomnummer 12:

  23. 1 24 p Mg + + 1 12 • 11 p + 13 n 0 0 e e 24 1 Na n -1 -1 0 11 Radioactief verval Natrium-24 kern. • Kan een kern een electron uitzenden? e + 12 p + 12 n • Er is 1 n omgezet in 1 e en 1 p:

  24. halwaardetijd 200 j BINAS tabel 25 isotopen: Halveringstijd van Polonium-209 kern: 50 25 12,5 6,25

  25. Halveringstijd van Polonium-209 kern. halveringstijd 200 j BINAS tabel 25 isotopen: 25% bij 400 j 12,5% bij 600 j 50% bij 200 j

  26. Halveringstijd Polonium-209 is 200 jaar. Hoeveel % is er over na 1000 jaar? 5 x • Hoeveel maal is het gehalveerd? (½)5 = 0,03125 • ½.½.½ .½ .½ = • 0,03125 . 100% = 3,13 %

  27. Halveringstijd Po-209 is 200 jaar. Hoeveel % is er over na 300 jaar? N(t) = N(0).(1/2)t/t½ BINAS = 100% .(1/2)300/200 = 100 . 0,3536 = 35,4 % N.B.: t/t1/2 geeft aan . . . hoeveel keer het is gehalveerd! t/t1/2 = 1,5 dus 1 à 2 gehalveerd . . .

  28. Aantal vervallen kernen per sec of . . Activiteit A: Aantal uitgezonden deeltjes per sec. A = (-)dN/dt Eenheid van A: kernen/s of deeltjes/s = Bequerel = Bq Verband tussen A en de N(t) – t grafiek? A = -dN/dt = -r.c. van de N(t) – t grafiek

  29. Orgaanschade hangt af van: • Activiteit (aantal deeltjes/s)  • tijd E • energie van de deeltjes • massa van het orgaan m • kwaliteitsfactor • 1 voor b, g resp. 10 voor a, n, p) Q • soort weefsel • (snel delende cellen zijn erg gevoelig)

  30. Dosis en dosis-equivalent: • Geabsorbeerde dosis = geabsorbeerde energie/massa orgaan • Eenheid = J/kg = Gray (Gy) • Dosis-equivalent = kwaliteitsfactor x dosis • Eenheid = Sievert (Sv)

  31. Voorbeeld: • Een klier van 50 g absorbeert • 0,20 mJ a-straling met een • kwaliteits-factor 10. Bereken het dosisequivalent. • Dosis = E/m = 0,00020 J/0,050kg = 0,0040 J/kg (Gy) • Dosisequivalent = 10 . 0,0040 = 0,040 Sv

  32. Stralingsbelasting: • Achtergrondstraling: 2 mSv/jaar (Ned.) • Röntgenfoto: 0,01– 1 mSv/foto • Wintersport: 0,03 mSv/week • 50 % overlijdt bij: 4 Sv (gehele lichaam)

  33. Röntgenfoto van een rat (na Pu-vergiftiging) Tumor

  34. Doordringend vermogen.

  35. Halfwaarde-dikte voor g-straling (1 MeV):

  36. Halfwaarde-dikte van beton is 5,0 cm voor 1 MeV g-straling. Hoeveel % komt er door een betonnen muur van 30 cm dik? • Hoeveel maal is het gehalveerd? 30/5,0 = 6 x (½)6 = 0,0156 • 0,0156 . 100% = 1,6 %

  37. Toepassingen: • Bestraling • Ouderdomsbepaling • Tracer (organismen/ waterloop) • Diktemeting (staalindustrie)

  38. Bestraling in de geneeskunde Co-60 bron patiënt roterende arm

  39. Melanoom:

  40. 14 C + + 6 14 N + 7 0 1 1 n e p 14 14 N C 1 0 -1 6 7 Ouderdomsbepaling: • Vorming C-14 in de atmosfeer: • Verval C-14 (halfwaardetijd 5730 j): • Verhouding C-14/C-12 in de • atmosfeer is constant). • In dode organische stof daalt [C-14].

  41. In de atmosfeer is de verhouding • C-14 : C-12 gelijk aan 1 : 8.1011 • In een opgegraven boom is de • C-14 : C-12 verhouding 0,25 : 8.1011 • De halfwaardetijd van C-14 is 5760j. • Hoe lang geleden ging de boom dood? • Hoeveel maal is het gehalveerd? [C-14] van ‘1’ naar ‘0,25’ dus aantal C-14 kernen is 2 x gehalveerd. 2 . 5760 = • leeftijd = 11.520 j

  42. Tracer in de geneeskunde. Uitzaaiïngen

  43. Diktemeting in de papierindustrie: b--straler

  44. KerncentraleDelft koelwater bron

  45. Einde

More Related