6,1. Werkstuk door een scholier 1691 woorden 21 mei keer beoordeeld. Natuurkunde

Transcriptie

1 Werkstuk door een scholier 1691 woorden 21 mei ,1 171 keer beoordeeld Vak Natuurkunde Inleiding. Pasgeleden las ik in de krant een artikel over een chirurg die een taartschijf had laten zitten bij een operatie. De patiënt kreeg klachten en er werden röntgenfoto s gemaakt. Daarop zag men wat er aan de hand was. Bij het artikel stond een kopie van de röntgenfoto (zie titelblad), toen ik die foto zag had ik meteen een onderwerp voor mijn werkstuk; Radioactiviteit. Ik ben op zoek gegaan naar informatie over dit onderwerp. Ik verwachte dat er veel te vinden zou zijn in de mediatheek, maar dat viel tegen. Misschien heeft een andere leerling ook dit onderwerp gekozen? Op internet heb ik gezocht naar informatie. Ik vond vooral werkstukken van andere scholieren. Daar heb ik informatie uitgehaald en zo kon ik mijn werkstuk maken. Ik hoop dat U het interessant vindt om over dit onderwerp te lezen, Carlien. Wat is straling? Zonder straling van de zon is er geen leven op aarde mogelijk. Maar wat is die straling nou eigenlijk? Bij straling denk je vaak aan licht of warmte. Geluid is ook straling. Als je tegen een elastiekje tokkelt, gaat het trillen. Als het steeds harder gaat trillen gaat de lucht bij je oor ook meetrillen (resonantie), dan hoor je geluid. Straling is een vorm van energie die vanuit de bron naar de omgeving wordt overgedragen. Er bestaat nog een vorm van straling; radiogolven. Radiogolven zijn geluidstrillingen die overal doorheen gaan. Je kunt ze alleen hoorbaar maken met een ontvangapparaat, bijv. een radio of tv. W.C. Röntgen ontdekte in 1895 de röntgenstraling. Deze onzichtbare straling ontdekte hij toen hij proeven deed met elektriciteit. De straling lijkt op licht, maar kan door ondoorzichtbare voorwerpen heen gaan. Röntgenstralingen gaan makkelijker door vlees dan door botten. Als je een röntgenfoto maakt van je lichaam zie je dus precies de botten zitten. Na de röntgenstraling ontdekten geleerden radioactiviteit. Een straling die alleen wordt tegengehouden door lood, beton of andere zware materialen. Van radioactieve straling kun je ziek worden. Zelfs jaren na dat je met de straling in aanraking bent gekomen kun je er nog dood aan gaan. Hoe ontstaat radioactiviteit? Alles om ons heen bestaat uit heel kleine deeltjes. Die deeltjes heten atomen. Zelfs met een heel precieze microscoop kun je ze niet zien atomen naast elkaar zijn samen niet langer dan 2 cm. Vroeger dacht men dat atomen de allerkleinste dingen op aarde waren. Maar, atomen zijn weer Pagina 1 van 5

2 samengesteld uit nog kleinere deeltjes: protonen, neutronen en elektronen. Protonen en neutronen zitten tegen elkaar aan en vormen samen de kern (het binnenste) van het atoom. Daaromheen zitten de elektronen. De elektronen draaien om de kern heen, zoals de planeten om de zon heen draaien. Eigenlijk bestaat ALLES dus uit bewegende deeltjes. Dat is moeilijk voor te stellen. Zo kun je ook de fase overgangen verklaren; Als je een stof verwarmt gaan : - de atomen sneller bewegen, - het aantal botsingen wordt groter, - de afstand tussen de atomen wordt groter, - de aantrekkingskracht wordt kleiner, - de stof gaat verdampen, smelten of vervluchtigen. Als je een stof afkoelt gaan: - de atomen langzamer bewegen, - het aantal botsingen wordt kleiner, - de afstand tussen de atomen wordt kleiner, - de aantrekkingskracht wordt groter. - de stof gaat stollen, condenseren of rijpen. Er zijn verschillende soorten atomen. Het ene atoom heeft meer protonen dan het andere. Het uraniumatoom bijvoorbeeld, bevat wel 92 protonen en 146 neutronen. Uranium is een soort metaal. Soms zijn er bij uranium een paar neutronen te weinig. De kern is dan uit z n evenwicht en als gevolg worden er een paar deeltjes van de kern naar buiten gestoten. Soms zijn dat protonen en soms neutronen. Dit noem je radioactiviteit. Radio betekekent straling. De straling gaat net zo lang door tot er weer evenwicht in de kern is. Uranium is niet de enige radioactieve stof. Natuurlijke, kunstmatige en extra straling. Overal in de natuur zijn radioactieve stoffen. Bijvoorbeeld in gesteenten, lucht, voedsel en zelfs in ons lichaam. Het kleine beetje straling dat die stoffen uitzenden noem je natuurlijke achtergrondstraling. Omdat die straling maar heel licht is, hebben we er geen last van. In bijv. kerncentrales en röntgenapparaten wordt kunstmatige straling opgewekt. Tv s en oplichtende knopjes zenden ook radioactieve straling uit. Alle kunstmatige straling is extra straling. Meestal is de hoeveelheid extra straling 1/3 van de hoeveelheid natuurlijke achtergrondstraling. Dat kan dus geen kwaad. Als je werkt in bijv. een kerncentrale of op de röntgenafdeling moet je wel beschermende kleding dragen. Vaak gebruiken zo n mensen ook een dosimeter. Daarop kun je precies zien hoeveel straling je al hebt ontvangen. Als dat teveel is, mag je een tijdje niet meer met radioactiviteit in aanraking komen. Na een tijdje wordt de radioactiviteit minder. Dat noem je de halveringstijd. Dat is de tijd waarin een radioactieve stof de helft van z n straling kwijtraakt. Bij jodium is dat 8 dagen, maar bij plutonium duurt het wel jaar. Radioactief afval. Pagina 2 van 5

3 Er zijn dus stoffen die heel lang radioactief blijven. Die kun je niet zomaar weggooien. In een ziekenhuis ontstaat heel veel radioactief afval. Dat afval wordt naar het Energie-onderzoekcentrum in Petten gebracht. Daar wordt alles zo goed mogelijk schoon gemaakt. Als de radioactiviteit er vanaf is, kunnen de spullen weer opnieuw gebruikt worden. De rest van het afval wordt opgeslagen. Vaak moet het 50 tot 100 jaar ingepakt blijven. Het radioactieve afval uit kerncentrales moet langer bewaard blijven. Uranium en plutonium blijven heel lang radioactief. Daarom moet het afval duizenden jaren opgeslagen blijven. Deskundigen vinden dat dat het beste kan gebeuren onder de Noordzee. Veel mensen vinden dit te gevaarlijk, daarom staat het afval voorlopig nog in vaten bij het Energie-onderzoekcentrum in Petten. Straling is onzichtbaar en je kunt het ook niet ruiken, voelen of horen. Toch weten we dat het er is. Dit komt doordat meneer Geiger een apparaat heeft uitgevonden om radioactiviteit te meten; de geigerteller. Het is een soort metalen buis die radioactieve deeltjes telt. De eenheid van radioactieve straling is millisievert. In Nederland is de natuurlijke achtergrondstraling ± 2 millisievert per jaar. Een röntgenfoto levert maar 0,02 millisievert op. De stralingsnorm in Nederland is 5 millisievert per jaar. Dit wil zeggen dat per persoon per jaar 5 millisievert toegestaan is. Als je een beroep hebt waarbij je met straling werkt is de stralingsnorm 50 millisievert. Schade door straling. Iedereen heeft te maken met radioactiviteit. Als je straling heel makkelijk kunt tegenhouden, bijvoorbeeld met een blaadje papier, noem die straling alfa-straling. Iets gevaarlijker is bèta-straling, die kun je tegenhouden met je hand of een plankje. Als je straling alleen maar kunt tegenhouden met betonnen muren en dikke loden platen, noem je die straling gamma-straling. Gamma-stralen gaan dwars door je lichaam heen en kunnen kanker veroorzaken. Als er een kernramp is, komt er een zeer grote hoeveelheid straling vrij. Daardoor gaan veel mensen dood of worden ze ziek. Dit gebeurde bijv. in 1986 met de kerncentrale in Tsjernobyl in Rusland. Kernsplijting. Als je kunstmatige radioactiviteit wil opwekken, moet je de atoomkern uit zijn evenwicht halen. Dat kun je doen door de atoomkern te bombarderen met neutronen. De atoomkern valt dan uit elkaar. Dat noem je kernsplijting. De neutronen worden dan weggeslingerd en raken weer andere atoomkernen, die splijten dan ook weer. In een kerncentrale wordt er gebruik gemaakt van die kernsplijting om elektriciteit op te wekken; Bij de splijting komt warmte vrij die warmte wordt gebruikt om water aan de kook te brengen tot stoom met die stoom wordt een turbine, een soort waterrad, in beweging gebracht met de turbine gaat de generator draaien en zo ontstaat er elektriciteit. Voor de kernsplijting wordt uranium gebruikt. Eerst wordt het uranium in een verrijkingsfabriek bewerkt tot splijtstoftabletten. Nederland heeft 2 kerncentrales; een kleine in Dodewaard (Gelderland) en een grote in Borssele (Zeeland). In Almelo (Overijssel) staat een verrijkingsfabriek. Kernwapens. Pagina 3 van 5

4 Radioactiviteit wordt ook toegepast in wapens: kernwapens. Bij een kernbom ontstaat er in korte tijd veel hitte en radioactiviteit. De uitwerking daarvan is verschrikkelijk. Aan het eind van W.O. 2 heeft Amerika 2 atoombommen op Japan gegooid. Jaren na de explosie werden er nog mismaakte kinderen geboren van mensen die in aanraking waren geweest met de straling. Zelfs nu nog gaan er mensen aan dood. Nu zijn er zelfs wapens, die zo hevig zijn, dat als men ze zou gebruiken dat het einde van het leven op aarde zou kunnen betekenen. Samenvatting. Radioactiviteit heeft zo z n voordelen en nadelen. Het is natuurlijk geweldig dat er röntgenfoto s gemaakt kunnen worden en kerncentrales zijn belangrijk voor onze economie. Maar toch is de straling erg gevaarlijk. Kijk maar naar de kernrampen, atoombommen en kankerpatiënten.ook is het slecht voor het milieu. Al het kernafval moet opgeslagen maar wat als we daar straks geen plaats meer voor hebben? Hebben we er dat voor over? Ja, blijkbaar wel. We blijven maar doorgaan met kunstmatige kernsplijting. Als we alleen natuurlijke achtergrondstraling zouden hebben zouden we veel te weinig radioactiviteit hebben. Ik vind het goed dat een deel van de radioactiviteit zo nuttig gebruikt wordt, maar ik hoop wel dat er snel een oplossing komt voor het afval, en dat er maatregelen genomen worden waardoor kernrampen (bijna) onmogelijk worden. Verklarende woordenlijst. - Straling: een vorm van energie die vanuit de bron naar de omgeving wordt overgedragen. - Resonantie: het meetrillen van een voorwerp. - Radiogolven: geluidstrillingen die overal doorheen gaan. Je kunt ze hoorbaar maken met bijv. een tv of radio. - Radioactiviteit: Een straling die alleen wordt tegengehouden door beton, lood of andere zware materialen. - Atomen: kleine deeltjes. Alles om ons heen bestaat uit atomen. - Protonen, neutronen en elektronen: hieruit bestaat een atoom. - Atoomkern: protonen en neutronen vormen de kern van een atoom. - Uranium: een soort metaal waarmee vaak radioactiviteit wordt opgewekt. - Natuurlijke achtergrondstraling: de straling die uitgezonden wordt door de natuur. - Kunstmatige en extra straling: straling die door mensen wordt opgewekt. - Dosimeter: hiermee kun je de hoeveelheid straling die je hebt ontvangen bepalen. - Halveringstijd: de tijd waarin een radioactieve stof de helft van zijn straling kwijtraakt. - Energie-onderzoekcentum: verzamel- en onderzoeksplaats voor radioactief afval. - Geigerteller: apparaat om radioactiviteit te meten. - Millisievert: eenheid van radioactiviteit. - Stralingsnorm: aantal millisievert dat per jaar per persoon toegestaan is. (In Nederland is dat 5). - Alfa-straling: de lichtste vorm van radioactieve straling. - Bèta-straling: een wat zwaardere vorm van radioactieve straling. - Gamma-straling: de gevaarlijkste vorm van radioactieve straling. - Kernsplijting: een atoomkern uit evenwicht brengen zodat hij uit elkaar splijt. Pagina 4 van 5

5 - Verrijkingsfabriek: fabriek waar uranium wordt bewerkt tot splijtstoftabletten. - Kernwapens: wapens waarin radioactiviteit wordt toegepast Pagina 5 van 5