leerdoelstelling

• vergelijk kwalitatief het ioniserende en penetrerend vermogen van alfadeeltjes \(\left( \alpha \right)\), bètadeeltjes \(\left( \beta \right)\), en gammastralen \(\left( \gamma \right)\).met alle straling van natuurlijke en door de mens veroorzaakte bronnen zouden we ons redelijkerwijs zorgen moeten maken over de vraag hoe alle straling onze gezondheid zou kunnen beïnvloeden. De schade aan levende systemen wordt gedaan door radioactieve emissies wanneer de deeltjes of stralen raken weefsel, cellen, of moleculen en ze veranderen. Deze interacties kunnen moleculaire structuur en functie veranderen; cellen voeren niet langer hun juiste functie uit en moleculen, zoals DNA, dragen niet langer de juiste informatie. Grote hoeveelheden straling zijn zeer gevaarlijk, zelfs dodelijk. In de meeste gevallen zal straling een enkel (of zeer klein aantal) cellen beschadigen door de celwand te breken of anderszins te voorkomen dat een cel zich voortplant.

  het vermogen van straling om moleculen te beschadigen wordt geanalyseerd in termen van wat ioniserende kracht wordt genoemd. Wanneer een stralingsdeeltje interageert met atomen, kan de interactie ertoe leiden dat het atoom elektronen verliest en zo geïoniseerd wordt. Hoe groter de kans dat schade zal optreden door een interactie is de ioniserende kracht van de straling.

  een groot deel van de dreiging van straling houdt verband met het gemak of de moeilijkheid om zich tegen de deeltjes te beschermen. Hoe dik van de muur heb je nodig om te verbergen achter om veilig te zijn? Het vermogen van elk type straling om door materie te gaan wordt uitgedrukt in termen van penetratievermogen. Hoe meer materiaal de straling kan passeren, hoe groter de penetratiekracht en hoe gevaarlijker ze zijn. In het algemeen geldt dat hoe groter de massa aanwezig is, hoe groter het ioniserende vermogen en hoe lager het penetratievermogen.

  

  figuur \(\Paginindex{1}\) het vermogen van verschillende soorten straling om door materiaal te gaan wordt getoond. Van het minst tot het meest doordringend zijn ze Alfa < beta < neutron < gamma. (CC BY-SA, OpenStax).

  wanneer men alleen de drie veelvoorkomende soorten ioniserende straling vergelijkt, hebben alfadeeltjes de grootste massa. Door de grote massa van het alfadeeltje heeft het de hoogste ioniserende kracht en het grootste vermogen om weefsel te beschadigen. Diezelfde grootte van alfadeeltjes maakt ze echter minder in staat om materie te penetreren. Alfadeeltjes hebben de minste penetratiekracht en kunnen worden gestopt door een dik vel papier of zelfs een laag kleding. Ze worden ook tegengehouden door de buitenste laag dode huid op mensen. Dit kan lijken te verwijderen van de dreiging van alfa-deeltjes, maar alleen van externe bronnen. In een situatie als een kernexplosie of een soort nucleair ongeval waar radioactieve stralers verspreid zijn in de omgeving, kunnen de stralers worden ingeademd of opgenomen met voedsel of water en als de Alfa-straler eenmaal in je zit, heb je helemaal geen bescherming.

  bètadeeltjes zijn veel kleiner dan alfadeeltjes en hebben daarom veel minder ioniserende kracht (minder vermogen om weefsel te beschadigen), maar hun kleine grootte geeft ze veel meer penetratiekracht. De meeste bronnen zeggen dat beta-deeltjes kunnen worden gestopt door een kwart inch dikke plaat aluminium. Nogmaals, echter, het grootste gevaar treedt op wanneer de beta-emitterende bron in je komt.

  gammastralen zijn geen deeltjes, maar een hoge energie vorm van elektromagnetische straling (zoals röntgenstralen, behalve krachtiger). Gammastralen zijn energie zonder massa of lading. Gammastralen hebben een enorme penetratiekracht en vereisen enkele centimeters dicht materiaal (zoals lood) om ze te beschermen. Gammastralen kunnen door een menselijk lichaam gaan zonder iets te raken. Ze worden beschouwd als de minst ioniserende kracht en de grootste penetratie vermogen.

  een vergelijking van alfadeeltjes, bètadeeltjes en gammastralen wordt gegeven in Tabel \(\Paginindex{1}\).

  tabel \(\Pagindex{1}\) vergelijking van penetrerend vermogen,ioniserende vermogen en afscherming van Alfa-en bètadeeltjes en gammastralen.

  

  de veiligste hoeveelheid straling voor het menselijk lichaam is nul. Het is niet mogelijk om te worden blootgesteld aan geen ioniserende straling, dus het volgende beste doel is om te worden blootgesteld aan zo weinig mogelijk. De twee beste manieren om de blootstelling te minimaliseren is om de tijd van de blootstelling te beperken en de afstand tot de bron te vergroten.

  samenvatting

  • soorten straling verschillen in hun vermogen om materiaal te penetreren en weefsel te beschadigen, waarbij alfadeeltjes het minst penetreren maar potentieel het schadelijkst zijn en gammastralen het meest penetreren.

  • de twee beste manieren om de blootstelling tot een minimum te beperken zijn het beperken van de blootstellingstijd en het vergroten van de afstand tot de bron.

  bijdragers en Attributies

  • TextMap: inleidende Chemie (Tro et al.)

  • Paul Flowers (University of North Carolina – Pembroke), Klaus Theopold (University of Delaware) en Richard Langley (Stephen F. Austin State University) met bijdragende auteurs. Tekstboek content geproduceerd door OpenStax College is gelicenseerd onder een Creative Commons Attribution License 4.0 licentie. Gratis downloaden op http://cnx.org/contents/85abf193-2bd…[email protected]).

  • Elizabeth R. Gordon (Furman University)

  • Marisa Alviar-Agnew (Sacramento City College)