Radiostråling Flashcards
Radioaktivitet:
ustabile atomer (isotoper) som sender ut ioniserende stråling fra atomkjernen
Hva er stråling
Stråling fra atomkjerner er en slags «naturlig» ioniserende stråling. Tre typer ioniserende stråling fra radioaktive isotoper: alfastråling, betastråling og gammastråling.
Alfastråling
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 er det med andre ord positivt ladde heliumkjerner som med stor fart forlater atomkjernen.
Symbolet for alfastråling er ⲁ. 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
Betastråling
Atomkjerner kan også sende ut elektroner (betastråling). Et nøytron i atomkjernen blir omdannet til et elektron og et proton. Elektronet forlater atomkjernen med veldig stor fart
Karbon-14 –> nitrogen 14
Nøytron –> proton + elektron. Karbon-14 –> nitrogen-14 + elektron. 14/6 C –> 14/7 N + 0/-1e
Hva skjer etter elektronet er sendt ut i betastråling?
Summen av antallet protoner og antallet nøytroner (14) er den samme før og etter at elektronet er sendt ut. Nukleontallet er alltid det samme ved betastråling. Ladningstallet er bevart fordi elektronet har negativ ladning. 7-1=6og elektronet skrives som 0/-1 e det er ikke en kjernepartikkel og elektronet har negativ ladning
Gammastråling
elektromagnetisk stråling med 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. Vi markerer slik eksitert atomkjerne med symbolet * (for eksempel I-131). Gammastråling gir ikke et nytt grunnstoff men endrer energien til atomkjernen i samme grunnstoff.
Hva kalles det når antallet nøytroner i kjernen varierer?
isotoper
Isotoper
varierer antallet nøytroner i kjernene (men antallet protoner er det samme). Noen isotoper er ustabile. De sender ut stråling fra atomkjernen; de er radioaktive.
Alfastråling rekker..
bare noen centimeter i luft før den stanser fordi heliumkjernene er så store og tunge at de kolliderer med luftmolekyler og gir fra seg mye energi på kort tid.
Ustabile atomkjerner kan sende ut tre strålingstyper
Alfa- beta- og gammastråling
Alfastråling
heliumkjerner og har kort rekkevidde
Betastråling
elektroner og kan trenge så vidt inn i hud, men stoppes av for eksempel tre
Gammastråling
elektromagnetisk stråling. De energirike fotonene i gammastrålingen blir først stoppet av en tykk blyplate eller betongvegg.
En gjennomsnittlig betapartikkel som treffer kroppen din
har en rekkevidde på i underkant av 1 mm.
Halveringstid
den tiden det går før halvparten av atomkjernene u det radioaktive stoffet har henfalt til andre atomkjerner.
Karbon-14
har en halveringstid på 5730 år og er et viktig verktøy for forskere når de skal bestemme alderen på døde dyr og planter
Alle levende organismer tar opp karbon gjennom fotosyntesen (for planter) eller via maten de spiser. En liten del av dette karbonet er
radioaktivt karbon-14. Når en organisme dør stopper opptaket av karbon
Ved å måle mengden karbon-14 i for eksempel gamle beinrester og sammenligne den med mengden i levende organismer
kan forskere beregne alderen på restene. Grønne planter tar opp CO₂ fra lufta gjennom fotosyntesen
Becquerell (Bq)
1 Bq tilsvarer at ett atom henfaller per sekund og det måles med Geiger-Muller – teller. Strålingen som treffer kroppen avsetter energi som fører til en temperaturøkning
Gray (Gy):
Enheten for stråledose. Strålingen som treffer kroppen, avsetter energi som fører til en temperaturøkning. Denne overføringen ligger til grunn for stråledose.
Bakgrunnsstråling
ioniserende stråling som er til stede i omgivelsene, når det ikke er noen kunstige radioaktive kilder i nærheten
Eksempler på bakgrunnstråling
Radongass fra berggrunnen, stråling fra byggematerialer, naturlig radioaktivitet i kroppen, stråling fra verdensrommet (kosmisk stråling), stråling som brukes i helsevernet og radioaktiv forurensing.
Sievert (Sv):
Ekvivalent dose har enheten sievert, Sv. Vi kan ikke måle den ekvivalente dosen, men vi må beregne den. Sievert tar hensyn til strålingens biologiske effekter på vevet som blir utsatt.
Skadevirkninger av radioaktivitet:
Radioaktiv stråling er ioniserende og kan forårsake skader på celler og DNA.
Akutt stråleskade (høy dose på kort tid):
Kan føre til akutt strålesyke, som gir symptomer som kvalme, brannskader, indre blødninger og død ved svært høye doser.
Eksempler på hendelser der folk fikk høy stråledose på kort tid?
Tsjernobyl-ulykken (1986), Hiroshima og Nagasaki (1945).
Langtidseffekter (lav dose over tid):
Økt risiko for kreft, spesielt leukemi og skjoldbruskkjertelkreft. Mulige genetiske skader som kan påvirke fremtidige generasjoner.
Spesielle risikoer ved radon
Radon: En radioaktiv gass fra berggrunnen som kan hope seg opp i boliger og er en ledende årsak til lungekreft etter røyking.
Spesielle risikoer ved cesium-137 og strontium-90
Cesium-137 og Strontium-90: Radioaktive isotoper fra atomulykker og prøvesprengninger som kan bygge seg opp i næringskjeden og påvirke mennesker.
Stråling finnes naturlig i omgivelsene våre og kommer fra naturlige kilder:
kosmisk stråling, radongass, bakken
Stråling kan være ikke-ioniserende, hva er det og hva er eksempler på det?
Ikke-ioniserende stråling (radiobølger, mikrobølger, infrarød stråling, synlig lys) har ikke nok energi til å ionisere atomer og anses generelt som ufarlig i vanlige mengder.
Stråling kan være ioniserende, hva er det og hva er eksempler på det?
Ioniserende stråling (UV-stråling, røntgen, alfa-, beta-, gamma- og nøytronstråling) kan ionisere atomer og potensielt skade levende vev.
UV-stråling fra solen er både nyttig og skadelig:
Fordeler: Nødvendig for D-vitaminproduksjon som er viktig for skjelett og immunforsvar.
Ulemper: Kan skade hudceller føre til aldring av huden og øke risikoen for hudkreft.
Stråling brukes i flere nyttige sammenhenger
medisinsk diagnostikk (røntgen, CT), kreftbehandling (stråleterapi) og energi (kjernekraft).
Stråling kan komme fra menneskeskapte kilder:
røntgen, kjernekraftverk og industri
Effekten av stråling på kroppen avhenger av:
Stråletype (alfa, beta, gamma, røntgen osv.), dose (målt i sievert, Sv), eksponeringstid og hvilket vev eller organ som utsettes.
Røntgen og CT-skanning:
Lav risiko i små doser, men bør begrenses unødvendig eksponering.
Stråleterapi:
Høy dose rettet mot kreftceller for å drepe dem, men kan også skade friskt vev rundt.
Avstand:
Strålingens intensitet avtar med avstanden til kilden.
Skjerming:
Blyplater brukes i røntgenrom, betong brukes i kjernekraftverk.
Tidsbegrensning:
Kortere eksponeringstid reduserer total stråledose.
Regulering og sikkerhet:
Internasjonale organer som IAEA (Det internasjonale atomenergibyrået) og WHO overvåker strålevern. Lover og grenseverdier for eksponering beskytter arbeidere og befolkningen mot helseskader.
