H8 straling 8.3 + 8.4

• Natuurkunde / Scheikunde
• Middelbare school
• vmbo k, g
• Leerjaar 3

Samenvattend 8.1

• Soorten niet radioactieve straling: licht-, UV- en IR en        radio/microgolven en Röntgenstraling;
• Alle straling komt van een stalings-bron;
  
• Alleen lichtstraling kan je 'zien' door de kleurvorming;
  
• Straling wordt weerkaatst, geabsorbeerd of doorgelaten;
• 2 effecten van niet radioactieve straling: het geeft warmte af (IR) of heeft een ioniserend effect (UV).

Samenvattend 8.2

• Stabiele kernen (niet radioactief). Atoomkernen die niet spontaan veranderen veroorzaken en dus geen straling;
• Instabiele atoomkern: Atoomkernen die spontaan veranderen waardoor radioactief straling vrijkomt; dit heet radioactief verval;
  
• Radioactief: het in verval zijn en dus stralend met ioniserende werking;
  
• Kunstmatig (kerncentrale) of natuurlijk (in gesteente, mijnen);
• Een radioactieve stof heeft een halveringstijd. De tijd waarop de helft van de massa niet meer radioactief is.
  

Hoofdstuk 8.3 - Straling

Paragraaf 8.3 + 8.4

Soorten straling

+

Bescherming

Leerdoelen

Eind van de les weet/ken je:

- 3 soorten radioactieve stralingen;

- De verschillen en kenmerken van iedere straling;

- Toepassing van stralingen;

- Gevaren van straling;

- Bescherming tegen straling;

- Maatregelen bij besmetting.

Atoom-model

Hiernaast zie je de voorstelling van de opbouw van een atoom:

• de kern: protonen en neutronen;
• een 'wolk' van elektronen.

Dit is bedacht door Niels Bohr.

8.3 Radioactieve straling

Begrippen:

• Alfa-straling
• Bèta-straling
• Gamma-straling
• Doordringend vermogen / dracht
• Tracer
• Bestraling buiten af of binnenuit

3 Soorten straling (1)

Alfa-straling of 𝛼-straling: is alleen de kern van Helium (He).

Helium is atoomnummer 2 in het periodiek systeem (scheikunde).

Dit atoomnummer 2 geeft aan dat de kern 2 protonen bevat. Bij stabiel He zijn er dan ook 2 neutronen en 2 elektronen.

He is normaal een onschuldig gas.

3 Soorten straling (2)

Beta-straling of 𝛽-straling: zijn elektronen die ontsnappen uit de atoomkern doordat een neutron verandert in een proton én elektron. Het elektron wordt uitgezonden.

De kern heeft dan een proton meer.

Soms komt er ook 𝛾-straling vrij, de 3e soort straling.

3 Soorten straling (3)

Gamma-straling of 𝛾-straling: zijn Electro-Magnetische stralen. Anders dan bij 𝛼- en 𝛽-straling komen er dus geen deeltjes vrij. Maar energie.

Soms ontstaat er bij radioactief verval een combinatie van 2 of zelfs alle 3 soorten radioactieve straling.

𝛾-straling

𝛾-straling is dus geen deeltje maar EM-straling. Het heeft net als licht (waardoor b.v. een zwart voorwerp opwarmt) energie. 𝛾-straling bevat nog meer energie dan licht. En dat maakt 𝛾-straling zo gevaarlijk.

Dracht van straling

Het doordringend vermogen verschilt per soort straling en is afhankelijk van het soort materiaal wat de straling absorbeert.

Alfa - weinig, eenvoudig af te schermen met b.v. papier.

Bèta - matig, goed af te schermen met b.v. plastic, glas, metaal.

Gamma - groot, niet af te schermen, maar te verminderen.

Straling gebruiken

Straling kun je ook in je voordeel gebruiken. Bijvoorbeeld in het ziekenhuis om bepaalde ziekten te behandelen of bepaalde processen in het lichaam zichtbaar te maken.

Tracer

Een tracer (tracing => opsporen) is een radioactieve vloeistof (met een korte halfwaarde-tijd) die in het lichaam wordt gebracht. De afgegeven straling wordt door een scanner in 'beeld' gebracht.

Tumoren worden zo zichtbaar gemaakt.

Medisch onderzoek

1. een tracer wordt in je lichaam gespoten

2. de tracer verspreidt zich door je lichaam en komt aan bij het orgaan dat onderzocht moet worden

3. de gammastraling die de tracer uitzendt komt je lichaam uit en kan met een camera geregistreerd worden

Bekijk

Een filmpje over de weg die een radioactieve stof voor medisch gebruik aflegt van de productie tot gebruik.

https://schooltv.nl/video/het-klokhuis-medische-straling/

of klik op de link.

De link staat ook in de ELO-Magister bij de bronnen.

Inwendige bestraling

Dit geeft minder risico op schade aan het gezonde weefsel eromheen dan bij uitwendige bestraling.

Voor het geven van deze vorm van bestraling is veel ervaring nodig. Daarom wordt inwendige bestraling in een beperkt aantal ziekenhuizen en bestralingscentra gegeven.

Soms is voor een inwendige bestraling opname in het ziekenhuis nodig.

Je kunt inwendige bestraling krijgen:

• via een radioactieve bron die tijdelijk in je lichaam geplaatst wordt;
• met radioactief materiaal dat in je lichaam blijft zitten: permanent geïmplanteerd.

Een voordeel van inwendige bestraling is dat een hoge dosis straling gegeven kan worden in een klein gebied.

Dat verhoogt de nauwkeurigheid.

Uitwendige bestraling

Uitwendige bestraling wordt veel toegepast om kanker te bestrijden.

Bij uitwendige bestraling wordt de tumor van buitenaf bestraald door een speciaal bestralingstoestel.

De laboranten richten de stralenbundel nauwkeurig op de tumor.

Zo krijgt het gezonde weefsel om de tumor heen zo weinig mogelijk straling.

Na de uitwendige bestraling blijft geen straling in het lichaam achter.

Er komt ook geen straling in lichaamssappen zoals zweet, ontlasting, urine en sperma. Je kunt gewoon contact hebben met anderen. Voor uitwendige bestraling hoef je niet in het ziekenhuis opgenomen te worden.  (Bron: kanker.nl)

8.4 Bescherming tegen straling

• Gevaren van straling
• Beschermen tegen straling
• Maatregelen bij bestraling

Gevaren van straling

Het gevaar van radioactieve straling zit hem in:

1. een besmetting dus radioactieve stoffen op of in je lichaam;
2. een overdosis dus langdurig bestraald worden door een radioactieve bron, wat weefselschade veroorzaakt.

• Een hoge dosis straling oplopen is direct zeer gevaarlijk.
• Lage dosis straling oplopen verhoogt de kans op b.v. kanker.

Besmetting met alfa-straling is het heel schadelijk (tast inwendig veel aan)

Een overdosis door gamma-straling kan stralingsziekte veroorzaken.

Beschermen tegen ioniserende straling (1)

Je kunt 3 dingen doen om je lichaam te beschermen tegen ioniserende straling:

1. houd afstand: blijf weg van de stralingsbron;
2. verkort de tijd: zorg dat je zo kort mogelijk in de buurt bent van een stralingsbron;
3. draag bescherming: bescherm je lichaam door afschermmaterialen (absorberen van straling): loodschort, mondkapje etc..

Beschermen tegen ioniserende straling (2)

De lichaamscellen (met daarin het DNA, het erfelijk materiaal voor de celdeling) moeten beschermd worden tegen straling.

Voor:

1. UV straling kun je simpelweg een zonnebrandcrème gebruiken, maar je  beschermt je voor langdurige UV straling beter door uit de zon te blijven of kleding te dragen;
   
2. Röntgenstraling draag je een schort waarin lood is verwerkt.
3. Gamma-straling beschermt alleen een dikke lood of betonlaag.
   

Bescherming voor inwendige bestraling

Inwendige besmetting verloopt door opgenomen deeltjes via:

Bescherming biedt:

• het werken in speciale ruimtes, het dragen beschermende (wegwerp) kleding en het gebruik mond, oog en hand bescherming;

• een goede hygiëne door je handen of hele lichaam goed te wassen;
• het zorgvuldige gebruik van de procedures.

1. de lucht

2. vloeistoffen

3. voedsel

Film: De meest besmette plekken op aarde.

Bekijk de film via:

https://www.youtube.com/watch?v=TRL7o2kPqw0

of klik op de link

Of kijk in de ELO-Magister bij de bronnen.

Radioactiviteit

Onder radioactiviteit verstaan we het proces waarin een stof (een bron) onstabiel is. Door een proces van toeval verandert de instabiele stof. Gedurende deze verandering wordt straling uitgezonden.

De straling is van zichzelf NIET radio-actief, maar kan WEL schade aanrichten bij de ontvanger door de energie van het uitgezonden deeltje. Wanneer je wordt getroffen door de straling van een radioactieve bron, heet dat je wordt bestraald. Wanneer de radio-actieve bron zich in of op lichaam bevindt, ben je radioactief besmet.

Aan de slag

Maken pragraaf

8.3 + 8.4

(en 8.1 + 8.2 als je dat nog niet hebt gedaan)