1. Vlaams Congres van Leraars Wetenschappen 2000 Diepenbeek Frank Hardeman Ioniserende Stralingen

5. Basisbegrippen Stralingsfysica 1

6. Periodiek systeem van de elementen

7. Atoomstructuur Bouw van het atoom 12 C Koolstof - 12 : 6 protonen (Z=6) en 6 neutronen een ‘neutraal’ koolstof-atoom heeft 6 electronen rond de kern

8. Atoomstructuur (2) drie voorbeelden Waterstof Uranium Koolstof 1 H 235 U 12 C

9. Bij een vast aantal protonen, kan men het aantal neutronen N laten variëren: ISOTOPEN 12 C Koolstof - 12 : 6 protonen (Z=6) en 6 neutronen 13 C Koolstof - 13 : 6 protonen (Z=6) en 7 neutronen 14 C Koolstof - 14 : 6 protonen (Z=6) en 8 neutronen

10. Opbouw van de nuclidenkaart isotopen 12 C 13 C 14 C 6 Z aantal protonen N aantal neutronen 6 7 8

11. Fragment uit de nuclidenkaart

12. Fragment uit de nuclidenkaart Z aantal protonen N aantal neutronen

13. Radioactief verval: de belangrijkste vervalwijzen Onstabiel door te weinig neutronen : bèta (+) verval proton wordt omgezet in neutron te veel neutronen : bèta (-) verval neutron wordt omgezet in proton te zwaar alfa verval een ‘stukje’ van de kern (2p+2n) wordt uitgezonden spontane splijting

14. Bèta verval proces dat zich afspeelt binnenin de kern  -  +

15. Bèta verval ontstaan van een nieuw element (dochterkern)  -  +

16. Bèta-straling spectrum van Natrium-24

17. Vervalwijzen van onstabiele kernen  + verval  - verval

18. Alfa verval: uitzending van een He-kern: twee protonen en twee neutronen  vb

19. Alfa-straling spectrum van Thorium-228

20. Vervalwijzen van onstabiele kernen  verval

21. De natuurlijke radioactieve alfa-stralers vervallen in verschillende stappen (alfa of beta) tot stabiliteit: Uranium, thorium, radium

24. Kernsplijting - kettingreactie geabsorbeerd in controlestaaf, U-238, FP of structuurmateriaal ; of weg uit de kern geabsorbeerd in controlestaaf, U-238, FP of structuurmateriaal ; of weg uit de kern

25. Straling in interactie met materie belangrijkste eigenschappen 2

26. Interactie van straling met materie   losmaken van electronen door elektromagnetische interactie: ionisatie (gedeeltelijk ook door excitatie)   losmaken van elektronen door elektromagnetische interactie: ionisatie (gedeeltelijk ook door excitatie)   fotoëlektrisch effect, compton effect: wegslaan van elektronen paarvorming: vorming van elektron-positron paren n botsingen met kernen excitatie van kernen (gevolgd door straling, deeltjesuitstoot, splijting)

27. ionisatie door straling een geladen deeltje of gamma maakt door interactie een electron los uit de invloedsfeer van een atoomkern hierdoor wijzigen de chemische eigenschappen van het atoom (of van de molecule)

28. Vrije weglengte in lucht van alfastraling, bètastraling, gamma- en neutronenstraling: typische waarden    n enkele centimeters enkele meters honderden meters honderden meters

29. Vrije weglengte van alfastraling, bètastraling, en gammastraling in vaste stoffen en vloeistoffen: typische waarden    enkele tientallen micrometer enkele tienden millimeter tientallen centimeters

30. Doordringingsvermogen van alfastraling, gammastraling en bètastraling

31. Verschil tussen bestraling en besmetting bestraling besmetting definitie Bron steeds buiten het lichaam De bron is opgenomen in het lichaam of op het lichaam gevaarlijkste straling Straling met een groot doordringingsvermogen (door huid, kledij,...) : gamma's, neutronen Straling die zijn energie in een klein gebied afgeeft aan het weefsel: vooral alfa's blootstellingstijd Tijd in de nabijheid van de bron Tijd van de aanwezigheid van de isotopen in het lichaam (verdwijnen via verval of uitscheiding) controle en registratie Relatief eenvoudig Systematisch toepasbaar Sterk afhankelijk van de isotopen; minder geschikt voor systematische controles

33. Meten is weten: Detectie van straling

43. energieafzetting in materie ; geabsorbeerde dosis en equivalente dosis de ernst van een bestraling wordt bepaald door de hoeveelheid lokaal afgezette energie de ernst van de stralingsschade wordt bepaald door de hoeveelheid lokaal afgezette energie en de aard van de straling ; alfa's richten voor éénzelfde energieverlies veel meer schade aan dan bèta's en gamma's geabsorbeerde dosis equivalente dosis J/kg Gray (dosis (Gy) x radiologische wegingscoëfficiënt) Sievert de coëfficiënt is 20 voor alfa-straling, 1 voor beta- en gammastraling

45. Eenheden van stralingsactiviteit en dosis aantal desintegraties per seconde Bq (Becquerel) (curie) = equivalente stralingsdosis Sv (Sievert) "activiteit" "dosis" Opmerking: 1 curie = de activiteit van 1 gram zuiver Ra-226 1 curie = 3.7 E10 Bq

46. Verband risico/dosis bij hoge en lage stralingsdosis Lineaire drempelwaarde - theorie

47. Inwendige blootstelling Specifiek gedrag van radionucliden in het lichaam

48. Natuurlijke en kunstmatige radioactiviteit 3

49. Natuurlijke en kunstmatige radioactiviteit De stralingsbelasting van de Belgische bevolking

50. Dosistempo ten gevolge van de gemiddelde achtergrondstraling in België

51. Evolutie van de inwendige besmetting met Cs-137 bij de Belgische bevolking

52. Pathways voor bestraling en besmetting

53. Natuurlijke radioactiviteit De Uranium-238 reeks

54. Natuurlijke radioactiviteit De Thorium-232 reeks

55. Schematisch model van een PWR (watergekoelde kernreactor)

56. Dosislimiteringssysteem van de ICRP voor praktijken en interventies