6.4 Werken met gammastraling

• Natuurkunde
• Middelbare school
• havo, vwo
• Leerjaar 3

6.4 Werken met gammastraling

Programma

Activiteit	Doel	Tijdsduur
-Huiswerk nakijken	Reflecteren op vorige leerdoelen	10 min
-Formatieve check		10 min
-Radioactiviteit	Nieuwe leerdoelen introduceren	15 min
-Soorten straling		15 min
-Oefenen	Nieuwe leerdoelen verwerken	20 min

Oefeningen nakijken

Ik loop langs om te controleren of je je spullen bij je hebt en of de oefeningen gemaakt zijn.

De antwoorden staan in het eerste tabblad van de Studiewijzer in Magister.

Formatieve check

Klik op de onderstaande link om de check te maken:

Formatieve check over 6.3 Röntgenfoto's maken

Als je klaar bent moet je het niet wegklikken, je hebt de antwoorden namelijk nog nodig.

Leerdoelen

Wat behandelen we vandaag?

• Je kunt beschrijven wat wordt bedoeld met radioactiviteit en halfwaardetijd.
  
• Je kunt de activiteit van een stof berekenen na N halfwaardetijden.
  
• Je kunt de halveringstijd bepalen uit een grafiek van de activiteit tegen de tijd.
  
• Je kunt drie soorten straling beschrijven die door radioactieve stoffen worden uitgezonden.
  
• Je kunt van verschillende soorten straling het doordringend vermogen beschrijven.
  
• Je kunt beschrijven hoe met gammastraling medisch onderzoek wordt uitgevoerd.
  
• Je kunt het verschil tussen besmetting en bestraling uitleggen en toepassen.

Wat is radioactiviteit?

Radioactiviteit

In 1896 werd ontdekt dat sommige stoffen uit zichzelf straling gingen uitzenden. Deze stoffen werden radioactieve stoffen genoemd.

• Stoffen die van nature radioactief zijn, zijn natuurlijk
  radioactief.
  
• Stoffen die in een lab radioactief zijn gemaakt heten
  kunstmatig radioactief.
  

Halfwaardetijd

Wanneer een stof radioactief is, zendt het straling uit, dit zorgt ervoor dat de radioactieve stof langzaam wordt omgezet tot een andere stof, die vaak niet meer radioactief is.

Hoe snel een radioactieve stof wordt omgezet, heet de halfwaardetijd. Deze verschilt per stof!

De halfwaardetijd wordt als volgt gemeten. De tijd die het kost om 50% van de resterende stof om te zetten is de halfwaardetijd.

Een stuk radon weegt 100 g. Het heeft een halfwaardetijd van 4 dagen. Hoeveel gram radon is omgezet na 12 dagen?

Deeltjes

Radioactieve stoffen zenden niet alleen maar straling uit in de vorm van golven.

Ze kunnen ook deeltjes (atomen) uitzenden, Deze deeltjes kunnen ook gevaarlijk zijn.

2 typen deeltjesstraling:

1. Alfastraling (𝝰-straling), grote zware deeltjes.
   
2. Betastraling (𝛃-straling), kleinere lichtere deeltjes.
   

Vaak zenden radioactieve stoffen maar 1 van de 2 deeltjes uit.

Gammastraling

Naast deeltjesstraling, zenden radioactieve stoffen vaak ook elektromagnetische straling uit met een hele kleine golflengte, dit heet gammastraling (𝛄-straling). Deze bestaat dus niet uit deeltjes maar uit fotonen.

Dit lijkt erg op Röntgenstraling maar is nog schadelijker.

Doordringend vermogen

De maximale afstand die alfa- en bètadeeltjes kunnen afleggen, heet dracht.

Uiteindelijk komen ze zoveel moleculen tegen, dat ze

hun bewegingsenergie kwijtraken.

Gammastraling heeft een groot doordringend

vermogen. Het kan heel makkelijk door andere stoffen

heen, maar wordt naarmate wel steeds minder.

Naast dat gammastraling heel gevaarlijk is, kan het ook nuttig gebruikt worden. Waar wordt gammastraling nuttig gebruikt?

Nut van gammastraling

Gammastraling kan heel soms in de medische wereld gebruikt worden.

Het kan gebruikt worden om scans van organen te maken.

Uitwendig en inwendig

In het ziekenhuis kan radiotherapie gebruikt worden om bijvoorbeeld kankercellen te vernietigen.

Dit kan op 2 manieren:

• Bij uitwendige bestraling bevindt de radioactieve bron zich buiten het lichaam. De bron zendt röntgen- of gammastraling uit naar het lichaam toe.
• Bij inwendige bestraling wordt de radioactieve bron in het lichaam gebracht. De radioactieve stof wordt verpakt in kleine metalen staafjes die een arts in de tumor implanteert. Er wordt gebruikgemaakt van stoffen die gamma- en bètastraling uitzenden.

Bescherming tegen straling

Een Röntgenapparaat kan straling uitzenden wanneer je op een knop drukt.

Radioactieve stoffen zenden constant straling uit, het houdt nooit op, daarom moet je veilig overweg kunnen gaan met radioactieve stoffen.

Als je voedsel of drinkwater vervuild is, kan je zelfs radioactieve stoffen binnenkrijgen. Dit wordt radioactieve besmetting genoemd, je zendt dan zelf radioactiviteit uit.

Vervalvergelijkingen

Wanneer radioactieve stoffen deeltjes uitzenden, verliezen ze een deel van hun kerninhoud, het deeltje gaat dan vervallen.

Bij 𝝰-straling verdwijnen er deeltjes met 2 protonen en 2 neutronen (heliumdeeltjes dus).

Dit heliumdeeltje is dan het alfadeeltje.

Vervalvergelijkingen

Bij 𝛃-straling wordt een neutron omgezet in een proton en elektron. Het elektron vliegt meteen uit de kern en wordt dus het Betadeeltje.

S.O.

Over 2 weken hebben we een S.O. van 20 minuten.

Leerstof:

Vaardigheden 2, 3, 5, 6, 8, 9

Oefeningen

Wie?	Zelfstandig of duo's in rust.
Wat?
Hoe?	Uit het boek
Hulp?	Docent
Tijd?	Tot 5 minuten voor eindtijd.
Uitkomst?	Je beheerst de gestelde leerdoelen.
Klaar?	Online test jezelf

Hoofdstuk 6 Paragraaf 4:

1 t/m 11

Welke leerdoelen beheers je nu?

Deze leerdoelen beheers ik nu al

Deze leerdoelen beheers ik nog niet. Dus ga ik hier nog mee verder oefenen/lezen. Anders vraag ik hulp aan de docent.

Je kunt beschrijven wat wordt bedoeld met radioactiviteit en halfwaardetijd.

Je kunt drie soorten straling beschrijven die door radioactieve stoffen worden uitgezonden.

Je kunt de activiteit van een stof berekenen na N halfwaardetijden.

Je kunt van verschillende soorten straling het doordringend vermogen beschrijven.

Je kunt de halveringstijd bepalen uit een grafiek van de activiteit tegen de tijd.

Je kunt het verschil tussen besmetting en bestraling uitleggen en toepassen.

Je kunt beschrijven hoe met gammastraling medisch onderzoek wordt uitgevoerd.