Radioaktivitet

Question 1

Hva er ioniserende stråling?

Answer 1

Noen atomer er ustabile. De ustabile atomkjernene vil søke en mer stabil tilstand. Selve atomkjernen vil før eller senere forandre seg. Da sender den ut stråling - frigjør energi.
Energien er så høy at den kan slå løs elektroner fra atomer i kroppen din. Derfor kaller vi strålingen ioniserende.

Question 2

De ustabile atomkjernene blir kalt

Answer 2

radioaktive

Question 3

Røntgenstråling er også ioniserende stråling.

Answer 3

Både røntgenstråling og stråling fra radioaktive atomkjerner er altså ioniserende.

Question 4

Selve strålingen er ikke radioaktiv.

Atomkjernene er radioaktive.

Answer 4

Strålingen er ioniserende.

Question 5

Hva består atomkjernen av?

Answer 5

Protoner og nøytroner.

Protoner har positiv ladning
Nøytronet er nøytralt

Fellesnavn: nukleoner (kjernepartikler)

Question 6

Ladningen til protonet og ladningen til elektronet er like stor (liten!), men med motsatt fortegn.

Answer 6

e står for elementærladningen, og det er den minste ladningen som finnes.

proton: +e
elektron: -e

Question 7

Massen til elektroner er svært liten sammenliknet med massen til protoner og nøytroner, som har omtrent samme masse.

Answer 7

u står for atomære enheter. Massen til et proton og et nøytron er 1u. Elektronet er mye lettere.

Question 8

Isotoper

Answer 8

samme grunnstoff, men ikke samme nøytrontall

samme antall protoner i kjernen tilhører samme grunnstoff, de har samme atomnummer.

Antall nøytroner i grunnstoffer kan derimot variere. Da sier vi at grunnstoffet har forskjellige isotoper.

Alle atomene i grunnstoffet karbon (C) har for eksempel seks protoner i kjernen. Norn karbonatomer har seks, sju og noen 8 nøytroner i kjernen. Vi sier at karbon har 3 isotoper.

C-12, C-13, C,14

Question 9

Karbon

Answer 9

I periodesystemet kan vi se at karbon er grunnstoff nummer 6 og derfor har 6 protoner i kjernen.

Question 10

protoner+nøytroner=?

Answer 10

nukleontall

Question 11

12

6 C

Answer 11

Tallet nede til venstre blir kalt ladningstallet til atomkjernen og angir at det er 6 positive ladninger.

12 er nukleontallet = antall nøytroner og protoner

Question 12

Karbon-14 (C-14)

Answer 12

Karbon-14 er forskjellig fra de andre karbonisotopene; atomkjernen i denne karbonisotopen er ustabil. Den er en radioaktiv atomkjerne.

Question 13

noen isotoper er ustabile:

Answer 13

De sender ut stråling fra atomkjernen; vi sier at de er radioaktive

Question 14

Krefter i en atomkjerne:

Answer 14

De elektriske kreftene mellom protonene i en atomkjerne virker frastøtende. Den sterke kjernekraften virker mellom protonene og nøytronene i atomkjernen og sørger for at kjernen likevel holdes sammen.

Question 15

Hvorfor er noen atomkjerner ustabile?

Answer 15

Når atomkjernen inneholder mange protoner, blir det vanskeligere å holde kjernen sammen, for da blir de elektriske frastøtende kreftene store.
Ved å “putte inn” en del ekstra nøytroner blir atomkjernen mer stabil.
Derfor har tunge atomkjerner mange flere nøytroner enn protoner. Men noen ganger holder ikke dette heller.
Atomkjernen er ustabil på grunn av kampen mellom elektriske krefter og den sterke kjernekraften. Slike atomkjerner er radioaktive.

Question 16

Etter hvert som grunnstoffene blir tyngre:

Answer 16

Blir det stadig flere nøytroner i forhold til protoner.

Question 17

Tre strålingstyper

-alfa, beta, gamma

Answer 17

Det finnes tre forskjellige typer stråling, som alle er ioniserende. To av strålingstypene er partikkelstråling.
Det betyr at det blir sendt ut en partikkel fra atomkjernen.
Disse strålingstypene kaller vi alfa- og betastråling.

Alfta og beta er de to første bokstavene i det greske alfabetet. Kan derfor skrives a-stråling og b-stråling.

Den siste strålingstypen er gammastråling, som er elektromagnetisk stråling med svært kort bølgelengde.

Question 18

Alfastråling er heliumkjerner

Answer 18

Noen ustabile atomkjerner sender ut partikler som består av to nøytroner og to protoner. Det er denne strålingstypen som blir kalt alfastråling.

Grunnstoffet helium har to protoner og to nøytroner i kjernen; ved alfastråling med andre ord positivt ladde heliumkjerner som med stor fart forlater atomkjernen.
Symbolet for alfastråling er 4
2 He.

Question 19

Hva skjer når atomkjerner sendee ut alfastråling?

Answer 19

når atomkjerner sender ut alfastråling, vil de nye atomkjernene inneholde to protoner mindre. Da har vi fått et nytt grunnstoff.
Det nye grunnstoffet har fire nukleoner mindre i kjernen, men det er de to “manglene” protonene som bestemmer hvilket grunnstoff vi får.

Question 20

Betastråling er elektroner

Answer 20

Atomkjerner kan også sende ut elektroner. Det blir kalt betastråling. Hvor kommer disse elektronene fra?, kjernen inneholder jo ikke elektroner?!

Forklaringen er at et nøytron i atomkjernen blir omdannet til et elektron og et proton. Elektronet forlater atomkjernen med veldig stor fart, mens protonet blir værende.

Fordi nå inneholder kjernen ett proton mer, er det dannet et nytt grunnstoff.

Question 21

Nukleontallet er alltid det samme ved:

Answer 21

betastråling

Question 22

Øv på å tegne alfastråling:

Answer 22

tegn

Question 23

øv på å tegne betastråling

Answer 23

tegn

Question 24

Gamma er elektromagnetisk stråling

Answer 24

Gammastråling er em-stråling med svært kort bølgelengde.

Energien til gammafotonene er flere hundre tusen ganger høyere enn energien til fotonene i synlig lys.
Energien er en form for “overskuddsenergi” som atomkjernene frigjør etter å ha sendt ut alfa- eller betastråling.
Gammastråling gir ikke et nytt grunnstoff, men endrer energien til atomkjernen i samme grunnstoff.

Question 25

Gammastråling i medisin:

Answer 25

Gammastråling blir normalt sendt ut rett etter at det er sendt ut alfa- eller betastråling. Men noen ganger tar det lengre tid før gammastrålingen blir sendt ut. Da har vi en metastabil tilstand,
Det betyr at atomkjernen er stabil en liten stund, fra noen min til flere timer.
Slike metastabile atomkjerner blir brukt i medisin til å undersøke kroppen, og er en av de viktigste metodene vi har for å finne kreftsvulster.
Og når vi vet hvir svulsten er, kan vi behandle den. Noen ganger kan også behandlingen skje ved hjelp av gammastråling.

Question 26

krydder , gammastråling

Answer 26

Vi bruker gammastråling på krydder for å drepe bakterier før krydderet blir solgt i butikken.

Question 27

Hva er ioniserende stråling?

Answer 27

Røntgenstråling (em)
Gammastråling (em)

Alfastråling og betastråling (partikkelstråling)

Question 28

Rekkevidde alfastråling;

Answer 28

Alfastråling rekker bare noen centimeter i luft før den stanser, det skyldes at heliumkjernene er så store og tunge at de kolliderer med luftmolekyler og gir fra seg mye energi i løpet av kort tid.

Question 29

Rekkevidde betastråling;

Answer 29

Betastråling har større rekkevidde enn alfastråling.

Strålingen er elektroner og kan trenge så vidt inn i hud, men stoppes for eksempel av tre.

Question 30

Rekkevidde gammastråling;

Answer 30

Gammastråling har en mye større gjennomtrengningsevne enn både alfastråling og betastråling.
Gammastråling kan gå rett gjennom mennesker, papir og aluminium. Bare en tykk blyplate eller betongvegg kan stoppe gammastråling.

Question 31

Hva vil det si at et stoff henfaller?

Answer 31

Når en atomkjerne sender ut heliumkjerner(alfastråling) eller elektroner (betastråling), blir det dannet et nytt grunnstoff. Vi sier at stoffet henfaller.

Question 32

Thorium-234 halveringstid

Answer 32

I det radioaktive stoffet thorium-234 henfaller stoffet litt etter litt. I løpet av 24 dager er halvparten av thoriummengden omdannet.

Vi sier at halveringstiden for thorium-234 er 24 dager.

Question 33

Hva er halveringstid

Answer 33

Halveringstiden er den tiden som går før halvparten av atomkjernene i det radioaktive stoffet henfaller til andre atomkjerner.

Question 34

Aldersbestemmelse med karbon-14-metoden

Answer 34

c-14 er et radioaktivt stoff som vi og alle levende organismer har en viss mengde av i kroppen så lenge vi lever.

Når vi dør vil litt og litt av dette radioaktive stoffet bli borte fordi alle radioaktive stoffer vil sende ut stråling/omdanne seg.

Alle radioaktive stoffer har en halveringstid. Det vil si hvor lang tid det tar før halvparten av stoffet er borte/omdanna. For c-14 er det 5730 år. Det vil si at når det har gått så mange år siden noe døde så er det bare halvparten av stoffet igjen i organismen.

Dette kan vi også bruke motsatt. Hvis vi finner benrester der det bare er halvparten igjen av c-14, så vet vi at denne personen døde for 5730 år siden. Hvis det er halvert igjen = 25% igjen av opprinnelig så har det gått 5730x2 år.

Question 35

Hva er den biologiske halveringstiden?

Answer 35

Den biologiske halveringstiden er den tiden det tar før halvparten av et radioaktivt stoff er skilt ut fra organismen.

Vi snakker om biologisk halveringstid for både planter, dyr og mennesker.
Den biologiske halveringstiden er avhengig av både halveringstiden til den radioaktive isotopen og hvordan det aktuelle stoffet blir tatt opp eller skilt ut av kroppen. Dette varierer mye for de forskjellige radioaktive isotopene og for de forskjellige organismene.

Question 36

Hva er becquerel?

Answer 36

Vi måler aktiviteten til radioaktive kilder i becquerel, Bq.

Enheten for radioaktivitet er becquerel, med benevningen 1/s.
1 Bq tilsvarer at ett atom henfaller per sekund.

Question 37

Hva er stråledose?

Answer 37

Når stråling treffer kroppen, avsetter den energi. Energien fører til en liten temperaturforandring. Det er denne energioverføringen som ligger til grunn for det vi kaller stråledose.

Enheten for stråledose er gray, Gy.
1 Gy tilsvarer at kroppen tar opp 1 J (joule) per kg.

Question 38

Store stråledoser kan:

Answer 38

Ødelegge proteiner, skade arvestoffet DNA og føre til mutasjoner. De kan gi blodkreft (leukemi), beinkreft og dårlig immunsystem.

Svært store stråledoser kan føre til døden i løpet av noen dager.

Question 39

Ekvivalente dosen:

Answer 39

forteller om den biologiske virkningen av en stråledose.

Ekvivalent dose har enheten sievert, Sv.

Vi kan ikke måle ekvivalent dose; vi må beregne den.

Question 40

Hvordan verne oss mot stråling fra radioaktive kilder?

Answer 40

• stor avstand til kilden
• kort tid nær kilden
• skjerming mot strålingen (for eksempel tykke lag med betong eller bly)

Question 41

Hva er bakgrunnsstråling?

Answer 41

Det er at vi blir utsatt for isoniserende stråling hele tiden fra mange forskjellige radioaktive kilder.

Eks. fra berggrunnen, verdensrommet, maten du spiser, deg selv og mye mer.

I norge får vi en ekvivalent dose på ca. 3mSv fra bakgrunnsstråling hvert år.

Question 42

Hva betyr hormese?

Answer 42

Det betyr at litt av noe er sunt for oss men mye er skadelig.

F.eks ioniserende stråling.

Det er bedre for kroppen din å få litt stråling enn ingenting, fordi ioniserende stråling rydder opp i skadede celler, men mye er ikke bra.

Question 43

Røntgenfotografering:

Answer 43

brukes for å se inni kroppen.
Det er en ytre strålingskilde som “gjennomlyser” kroppen.

Røntgenstrålingen blir absorbert av tunge atomkjerner, slike som vi har i skjelettet. (derfor brukt til å undersøke skjelettet)

Kan også vise bløte organer og betennelser.
ved å bruke et kontrastmiddel kan man også se blodårer.

kontrastmiddelet består av tunge atomkjerner som absorberer røntgenstrålingen.

Question 44

CT-undersøkelser

Answer 44

En CT-maskin tar bilder av kroppen fra mange sider ved at røntgenrøret og detektoren roterer rundt pasienten.

Question 45

Diagnotisering med ioniserende stråling:

Answer 45

Når vi diagnotiserer med røntgenstråling, er strålingskilden plassert på utsiden av kroppen. Tunge atomkjerner i kroppen absorberer strålingen. CT er røntgenstråling fra mange vinkler.
Når vi diagnotiserer med gammastråling, er strålingskilden plassert på innsiden av kroppen, og et gammakamera på utsiden registrerer hvor strålingen kommer fra.

Question 46

Eksempel på undersøkelsesmetode som benytter gammastråling:

Answer 46

Scintigrafi

Pasienten får tilført et radiofarmaka. Et kamera på utsiden av pasienten registrerer gammastrålingen og gir et bilde av det aktuelle organet.

Et slikt bilde blir kalt et scintigram.

Question 47

Behandling -ioniserende stråling dreper kreftceller

Answer 47

I dag får om lag halvparten av alle kreftpasienter en eller annen form for strålebehandling som skal drepe kreftcellene.

Utfordringen er å drepe alle kreftcellene uten å skade de friske cellene.

Question 48

Ytre strålebehandling med røntgen og gamma:

Answer 48

Ved ytre strålebehandling bruker legene energirik røntgen- og gammastråling.
Kreftsvulsten er kartlagt på forhånd med en av de undersøkelsesmetodene. De ioniserende strålene kan dermed rettes direkte mot svulsten.
Men også friske celler som ligger foran og bak vil motta stråledoser.

Question 49

indre behandling

Answer 49

radioaktive isotoper som gir alfa- og betastråling, kan plasseres inne i kroppen.

Question 50

Ioniserende stråling kan sterilisere

Answer 50

ioniserende stråling blir brukt til å sterilisere medisinsk utstyr, emballasje og krydder.

Dreper bakterier, sopp og insekter.

Gjerne gammastråling.