3. Radioactieve straling

• Natuurkunde
• Middelbare school
• havo, vwo
• Leerjaar 2,3

3. Ioniserende straling

notitie voor docent

Teken van tevoren de tabel op het bord en vul die aan in het verhaal

Planning vandaag

• Herhaling vorige week
• Herhaling scheikunde
• Golflengte
• Formule
• Toets vorig hoofdstuk bespreken
• Tijd voor huiswerk

.

.

.

.

Elektromagnetisch spectrum

Veel energie

Kleine trillingstijd

Hoge frequentie

Kleine golflengte

Weinig energie

Grote trillingstijd

Lage frequentie

Grote golflengte

Ioniserende straling

<--------------(niet - ioniserende straling)--------->

<--------(ioniserende straling)------->

Radioactieve atomen/isotopen

Radioactieve atomen/isotopen

Radioactieve atomen

De meeste isotopen zijn stabiel dit betekent dat de er geen straling vanaf komt en dat ze niet zullen veranderen in de loop van de tijd.

Radioactieve isotopen zijn instabiel, hier komt straling vanaf. Van deze isotopen komt energie of deeltjes af.  Deze energie of deeltjes zijn schadelijk (ioniserend). Wanneer dit gebeurd noem je dit vervallen.

Stabiel of instabiel?

Kalium-39

atoomnummer = 19

atoommassa = 39

19 protonen in de kern

20 neutronen in de kern

stabiel

Kalium-40

atoomnummer = 19

atoommassa = 40

19 protonen in de kern

21 neutronen in de kern

instabiel

(er komt bètastraling vanaf)

Stabiel of instabiel?

Je kunt niet van tevoren weten of een isotoop stabiel of instabiel is. Dit kan je opzoeken.  bijvoorbeeld:

Kalium-39

atoomnummer = 19

atoommassa = 39

19 protonen in de kern

20 neutronen in de kern

stabiel

Kalium-40

atoomnummer = 19

atoommassa = 40

19 protonen in de kern

21 neutronen in de kern

instabiel

(er komt bètastraling vanaf)

3 soorten radioactieve straling - Alfastraling

3 soorten radioactieve straling - Alfastraling

Wanneer er alfa-verval optreed komt er een alfadeeltje vrij, dit is een kern met

2 protonen en 2 neutronen.

Alfastraling is een groot deeltje en daarom erg schadelijk wanneer het ergens op komt. 

Het heeft een groot ioniserend vermogen. Omdat het deeltje groot is kan het niet overal doorheen het wordt zelfs tegengehouden door een papiertje. Maar zelfs ook door een paar centimeter lucht. 

Het heeft een klein doordringend vermogen.

3 soorten radioactieve straling - bètastraling

3 soorten radioactieve straling - bètastraling

Bij bèta-straling splitst één van de neutronen in een kern zich in een proton en een elektron. De atoom die overblijft heeft dus een neutron minder en een proton meer.

Bétastraling heeft een minder ioniserend vermogen dan alfastraling. Wel heeft het een iets groter doordringend vermogen dan alfastraling. Het komt wél door een papiertje heen maar bijvoorbeeld niet door een boek of aluminiumfolie.

3 soorten radioactieve straling - gammastraling

3 soorten radioactieve straling - gammastraling

Bij gammastraling komt er geen deeltje vrij, er komt alleen maar elektromagnetische straling vrij. Deze straling noem je gammastraling.

Gammastraling heeft een kleiner ioniserend vermogen. Het is nog wel steeds gevaarlijk. Dit komt voornamelijk door het grote doordringend vermogen.  Het komt bijna overal doorheen, alleen dikke lagen lood of beton houden het tegen.

Alfa-straling

Bèta-straling

Gammastraling

Doordringend vermogen en ioniserend vermogen

Minst ioniserend vermogen

(minst schadelijk als het iets bereikt)

Meest ioniserend vermogen

(meest schadelijk als het iets bereikt)

Meest doordringend vermogen

(komt door de meeste stoffen heen)

Minst doordringend vermogen

(komt door de minste stoffen heen)

3 soorten radioactieve straling - 

Doordringend vermogen

     Besmetting                 en                   Bestraling

Besmetting en Bestraling

Radioactieve besmetting is wanneer radioactieve deeltjes op of in je lichaam komen, bijvoorbeeld via kleding, huid of eten.

Radioactieve bestraling is wanneer je wordt blootgesteld aan straling van een bron, zonder dat de bron op of in je zit.

Voorbeeld: Iemand loopt door een gebied met radioactief stof en ademt dat in. 

Voorbeeld: Een patiënt krijgt een bestraling met  gammastraling in het ziekenhuis om een tumor te behandelen.

Samenvattend - 3 soorten radioactieve straling

Besmetting en Bestraling

Radioactieve besmetting is wanneer radioactieve deeltjes op of in je lichaam komen, bijvoorbeeld via kleding, huid of eten.

Radioactieve bestraling is wanneer je wordt blootgesteld aan straling van een bron, zonder dat de bron op of in je zit.

Voorbeeld: Iemand loopt door een gebied met radioactief stof en ademt dat in. 

Voorbeeld: Een patiënt krijgt een bestraling met  gammastraling in het ziekenhuis om een tumor te behandelen.

Verwerkingsvragen

Dit is Huiswerk

In SOM vind je wanneer je dit precies moet af hebben

Opdracht 3.1 - Hoeveel neutronen heeft dit atoom?

Opdracht 3.2 - Welk soort straling is het meest gevaarlijk?

1. Alfastraling
2. Bétastraling
3. Gammastraling
4. Dit kun je nu niet weten

Opdracht 3.3 - Het doordringend vermogen verschilt per soort straling.

In welke regel staat de straling in de goede volgorde van een groot naar een klein doordringend vermogen?

1. bèta-gamma-alfa
2. alfa-bèta-gamma
3. gamma-bèta-alfa
4. gamma-alfa-bèta

Opdracht 3.4 - Welke straling heeft het grootst ioniserend vermogen.

1. Alfa
2. Beta
3. Gamma
4. Delta

Opdracht 3.5 - Schrijf in eigen woorden waarom:
een alfa-straler niet gevaarlijk is als je hem in een envelopje in jouw binnenzak stop maar wel gevaarlijk is als je hem op eet.

Opdracht 3.6 - Welke straling word gestopt door papier?

1. Bètastraling
2. Gammastraling
3. Alfastraling
4. Epsilonstraling

Opdracht 3.7 - Noem minstens 2 dingen die je moet weten voordat je kan zeggen of een radioactieve bron gevaarlijk is

Opdracht 3.8 - Welk van deze is het gevaarlijkst voor een mens

1. Uitwendige besmetting met een alfa straler
2. Inwendige besmetting met een alfa straler
3. Uitwendige besmetting met een beta straler
4. Inwendige besmetting met een beta straler

Opdracht 3.9 - Geef aan welk soort straling er uit elk van deze bronnen komt. Het kunnen ook meer soorten straling uit één bron zijn.

Uitwerkingen open vragen

Opdracht 3.1

Massagetal - atoomnummer = aantal neutronen

130 - 50 = 80

Opdracht 3.5

Een alfastraler heeft een klein doordringend vermogen, het komt daarom niet door het papier van de envelop heen. Het is wel enorm ioniserend, wanneer je het op eet zal de atomen van jouw DNA ioniseren en kan je kanker krijgen.

Opdracht 3.7

Er zijn meer opties

1. Welk soort straling het is

2. Waar de bron in verpakt is

3. Hoe lang je bestraald wordt

Opdracht 3.9

A = een bron met alfa- en gammastraling

B = een bron met gammastraling

C = een bron met betastraling

D = een bron met alfastraling