Biologische effecten van ioniserende en niet-ioniserende straling

Maat: px
Weergave met pagina beginnen:

Download "Biologische effecten van ioniserende en niet-ioniserende straling"

Transcriptie

1 Inhoudsopgave 01 Ioniserende straling Ioniserende elektromagnetische straling Straling van radioactieve Deeltjes Tijdsconstante en halveringstijd 7 02 Absorptie De absorptiewet Absorptie van elektromagnetische straling Absorptie van straling van deeltjes Biologische effecten van straling Straling meten : instrumenten Straling meten : dosimetrie 14 1

2 Hoofdstuk 1 Biologische effecten van ioniserende en niet-ioniserende straling Onder ioniserende straling brengen we alle soorten straling voor die in de materie, waarop ze invalt, ionisatie voor gevolg heeft De kinetische energie van de invallende deeltjes moet hiervoor groter zijn dan enkele elektronvolt Voor elektromagnetische straling betekent dit dat de frequentie groter moet zijn dan Hz UV-licht, X- en gammastralen hebben een ioniserend effect Verder is straling door hoog energetische alfadeeltjes, elektronen, positronen, neutronen en protonen radioactief Elektromagenetische straling met golflengten λ groter dan 100 nm is niet-ioniserende straling Dit gebied beslaat de radiogolven (0,5 mm λ 1000 m), het infrarode straling (0,5 µm λ 0,5 mm), het zichtbare spectrum (380 nm λ 760 nm) en ultraviolet licht (100 nm λ 380 nm) De elektromagnetische energie wordt gedragen door een golf Een basisprincipe uit de kwantummechanica is de golf-deeltjes dualiteit : een deeltje kan beschreven worden door een golf en met een golf kunnen we deeltjes verbinden Uit de golf van een deeltje kunnen we de waarschijnlijkheid berekenen om een deeltje in een bepaald gebied te vinden De deeltjes die we verbinden met elektromagnetische golven noemen we fotonen Fotonen hebben een rustmassa nul, ze bestaan slechts als ze bewegen en hebben een 2

3 snelheid gelijk aan de lichtsnelheid, c (c = m/s) De energie van een foton wordt gegeven door E = pc, p is de hoeveelheid beweging van het foton Planck legde een verband tussen energieveranderingen E in atomen en moleculen en de elektromagnetische straling die ermee verbonden is : E = hf = hc λ h is de constante van Planck (h = 6, Js), f de frequentie met f = c λ 11 Niet-ioniserende straling 111 Radiogolven, infrarode straling, zichtbaar licht Indringdiepte van infrarode straling en zichtbaar licht is zeer gering Uitzondering hierop : in een transparant medium (oog) kan zichtbaar licht diep doordringen Geen schadelijke effecten, tenzij bij zeer groot vermogen Infrarode straling kennen we als warmtestraling, bij hoog vermogen kan verbranding van de huid optreden, of kan de elasticiteit hoornvlies verminderen Essentieel zijn deze processen een gevolg van de verdamping van water Visie wordt gerealiseerd door staafjes en kegeltjes op het netvlies De staafjes bevatten rhodospin, een proteïne dat een absorptiepiek van elektromagnetische energie bij 500 nm heeft De kegeltjes bevatten drie lichtgevoelige pigmenten met absorptiepieken bij respectievelijk 570, 535 en 445 nm Hierdoor kunnen we kleuren waarnemen 112 UV-stralen UV-stralen ontstaan door overgangen van elektronen in de buitenste schillen van een atoom van een hoger naar een lager energieniveau Deze energie wordt gedragen door deeltjes Hierbij komen fotonen vrij met een energie E = hf, waarin E het energieverschil tussen beide energieniveaus is De zon is een belangrijke bron van UV-licht Verder kan UV-licht gegenereerd worden met lampen, waaronder lasers, of bij verbranding bij zeer hoge temperatuur (T > 8000 K), zoals bij lasapparaten UV-stralen worden volgens golflengte ingedeeld in drie groepen Wat het 3

4 Tabel 11: Indeling van het ultraviolet licht 100 nm nm UV-C 280 nm nm UV-B 320 nm nm UV-A zonlicht betreft bereikt enkel de UV-A-straling de aarde Praktisch alle straling in het UV-B-gebied en alle straling in het UV-C gebied wordt geabsorbeerd of weerkaatst op de ozonlaag Het is juist deze straling die gevaarlijk is, maar omdat we er weinig mee geconfronteerd worden, zijn er geen uitgebreide gegevens over biologische schade beschikbaar UV-A kan thermische verbranding van de huid veroorzaken en het voorkomen van maligne melanomen bevorderen 12 Ioniserende straling 121 Ioniserende elektromagnetische straling X-stralen We het ontstaan van X-stralen reeds besproken Het continue gedeelte van het spectrum is een gevolg van remstraling, terwijl de discrete pieken, bij hogere spanningen in een X-stralenbuis, ontstaan door transities van elektronen van een L-schil naar een vacante plaats in een K-schil, of een sprong van een elektron van een M-schil naar K- of L-schil Het golflengtegebied is 10 3 tot 100 nm Gammastralen Gammastralen ontstaan bij radioactief verval, wanneer kernen van een geëxciteerde toestand (isomeer) naar een lagere energietoestand terugvallen Het is elektromagnetische straling met zeer korte golflengte, kleiner dan 1 pm 4

5 Een foton met die golflengte wordt een gammadeeltje genoemde Een gammadeeltje heeft een energie groter dan 1 MeV De algemene vorm van dit verval wordt geschreven als : A ZX A Z X + γ (11) Geëxciteerde kernen ontstaan na radioactief alfa- of bètaverval, die we in volgende paragraaf bespreken 122 Straling van radioactieve Deeltjes Alfadeeltjes Alfadeeltjes zijn 4 2 He-kernen, en hebben dus een lading 2e en een massa 4m u Deze massa komt overeen met een energie van 3,726 GeV Alfadeeltjes zijn zware deeltjes Bij radioactief alfaverval worden deze deeltjes gevormd De algemene vorm van dit verval is A ZX A 4 Z 2 Y +4 2 He (12) Het isotoop A A 4 ZX noemen we de moederkern, terwijl Z 2Y de dochter genoemd wordt Enkele voorbeelden van alfaverval zijn U Th He Ra Rn He Pa Ac He Bij spontaan verval is de massa van het alfadeeltje en de dochterkern kleiner dan de massa van de moederkern Het verschil in massa bepaalt de desintegratie energie Q Als we de massa s m uitdrukken in de atomaire massaéénheid, wordt Q gegeven door : Q = (m X m Y m α ) 931,5 MeV m u (13) De Q-waarde voor het verval van Protactinium (Pa) vinden we, daar m Pa =231,03635 m u, m Ac =227,02781 m u en m α =4,00260 m u : Q = 0, ,5 MeV = 5, 53MeV 5

6 Deze vrijgekomen energie manifesteerd zich als de totale kinetische energie van het alfadeeltje en de dochterkern Uit de wet van behoud van hoeveelheid beweging volgt dat deze energie bijna geheel naar het alfadeeltje gaat Als we aannemen dat de hoeveelheid beweging van de moederkern nul is, geldt, in de klassieke benadering waaruit m Y v Y + m α v α = m Y vy m αvα 2 = Q 1 2 m αv 2 α = Q 1 + mα m Y = 5, 4 MeV Bij alfaverval heeft de energie van het alfadeeltje een welbepaalde waarde Een bepaald staal van een radioactieve stof zendt een groot aantal alfadeeltjes uit omwille van de bewegingen van de moederkern is de statistische verdeling van het aantal alfadeeltjes scherp gepiekt rond een welbepaalde energiewaarde Elektronen en positronen Positronen zijn deeltjes met dezelfde massa als een elektron, maar met een lading +e Als een positron interageert met een elektron, verdwijnen beide deeltjes in de vorm van twee gammadeeltjes Hierbij wordt materie omgezet in elektromagnetische energie Dit proces noemen we paarannihilatie Radioactief verval waarbij elektronen of positronen vrijkomen uit de kern wordt bètaverval genoemd De algemene vorm van de reactie is A ZX A Z+1 Y + e + ν (14) A ZX A Z 1 Y + e + + ν (15) Y noemen we weer de dochterkern Uit experimenten blijkt dat bij bètaverval niet enkel een elektron (of positron) vrijkomt, maar ook een ander deeltje : een antineutrino (ν) (bij elektronen) of een neutrino (ν) (bij positronen) Dit werd duidelijk omdat als we enkel Y en het elektron (positron) als reactieproducten zouden beschouwen, niet meer voldaan was aan de wet van hoeveelheid beweging De vrijgekomen energie Q = (m X m Y )c 2 wordt 6

7 nu verdeeld over de kinetische energie van de dochterkern, het elektron (positron) en het antineutrino (neutrino) Het energiespectrum van de elektronen, uitgezonden door een radioactief staal is daarom continu, met als grootste waarde Q Enkele voorbeelden van bètaverval zijn : 11 6 C 11 5 B + e + + ν 13 7 N 13 6 C + e + + ν 14 6 C 14 7 C + e + ν 32 15P 32 16S + e + ν Elektronvangst is een reactie waarbij een elektron opgenomen wordt door een kern : A ZX + e A Z 1 Y + ν (16) Een neutrino of antineutrino is een deeltje dat geen of een verwaarloosbare rustmassa heeft Het heeft ook geen lading Daarom wordt het niet verstrooid of afgeremd door elektromagnetische interactie : een neutrino kan afstanden, vergelijkbaar met de straal van de aarde, afleggen voor het in interactie treedt en dus observeerbaar wordt Neutronen en protonen Neutronen en protonen zijn de bouwstenen van de atoomkernen Neutronen ontstaan bij kernsplitsing Een reactie om neutronen te genereren in deeltjesversnellers is : 7 3Li H 8 4 Be + n (17) Neutronen dragen geen lading, en ondervinden dus geen elektromagnetische interactie Daardoor kunnen ze diep doordringen in materie Om de effecten te bespreken onderscheiden we hoog energetische neutronen, met een energie groter dan 1 MeV en neutronen met lage energie In kernreactoren moeten de neutronen afgeschermd worden Dit kan het best door ze botsingen te laten ondergaan met deeltjes die nagenoeg dezelfde massa hebben, en waarmee ze geen reacties aangaan De substantie die gebruikt wordt om de neutronen af te remmen en te stoppen noemen we een moderator De meest gebruikte moderatoren zijn : D 2 O, H 2 O en grafiet Bij de eerst twee absorberen de D- of H-atomen de energie van het neutron Als het neutron het grootste deel 7

8 van zijn energie verloren heeft, kan het gevangen worden door een kern Dit noemt men neutron vangst : A ZX + n A+1 Z X A+1 Z X + γ (18) De geëxciteerde kern vervalt snel via gammaverval Een vrij neutron is geen stabiel deeltje het vervalt volgens de reactie n p + + e + ν met een halveringstijd van 13 minuten Bundels van protonen of 1 1H-kernen zijn bij hoge energie (MeV) ook ioniserende straling Bundels van protonen worden gebruikt in de behandeling van bepaalde tumoren Botsingen van bundels van protonen, met een energie tot 7 TeV, worden in de LHC (Large Hadron Collider) van CERN aangewend voor de studie van de samenstelling van deze deeltjes Een proton is een stabiel deeltje Radioactieve reeksen Natuurlijke radioactiviteit verloopt in stappen Zo vervalt 232 Th naar lood volgens onderstaand schema 232 Th 228 Ra alfa 232 Ra 228 Ac bèta 232 Ac 228 Th bèta 228 Th 224 Ra alfa 228 Th 224 Ra alfa 224 Ra 220 Rn alfa 220 Rn 216 Po alfa 216 Po 212 Pb alfa 212 Pb 212 Bi bèta 212 Bi 212 Po bèta 212 Po 208 Pb alfa Zo een opeenvolging van reacties noemen we een radioactieve reeks 8

9 123 Tijdsconstante en halveringstijd De radioactiviteit van een stof hangt af van de tijd Het aantal radioactieve kernen daalt exponentieel Als op een bepaald ogenblik, dat we t = 0 kiezen het aantal radioactieve kernen N 0 is, zal het aantal radioactieve kernen op een tijdstip t gelijk zijn aan N(t) = N 0 e λt (19) α is de desintegratieconstante of radioactieve constante Na een tijd τ = 1 λ, is het aantal radioactieve kernen gedaald tot 1 e 37 % van het oorspronkelijke aantal Als op een willekeurig ogenblik t het aantal radioactieve kernen gelijk is aan N(t), dan is op het ogenblik t+τ het aantal radioactieve kernen gelijk aan N(t + τ) = N(t) e 0, 37 N(t) Bij radioactief verval wordt de term halveringstijd meer gebruikt Dit is het N N 0 N(t) 0 t t Figuur 11: Verloop van het aantal radioactieve kernen als functie van de tijd Exponentieel verval tijdsinterval waarover het aantal radioactieve kernen tot de helft gereduceerd is N 0 e λ(t+t 1 2 ) = 1 2 N 0 e λt 9

10 e λt 1 2 = 1 2 T 1 2 = τ ln 2 De halveringstijd kan variëren van enkele fracties van een seconde, over enkele dagen tot meer dan een miljard jaar 11 C vervalt door emissie van een positron in 20 minuten, 222 Rn heeft een halveringstijd van 8,82 dagen, terwijl 238 U 232 Th halveringstijden gelijk aan respectievelijk 4, en 1, jaar hebben Deze laatste tijden wijn vergelijkbaar met de leeftijd van de aarde, wat wil zeggen dat slechts een beperkt gedeelte van het oorspronkelijke aantal radioactieve kernen vervallen is Kort levende isotopen zijn uit de natuur verdwenen, en kunnen kunstmatig aangemaakt worden 13 Absorptie 131 De absorptiewet Als straling invalt op een voorwerp, zal de energie geleidelijk opgenomen worden door de materie : de intensiteit neemt daardoor exponentieel af, als functie van de afstand De verandering van de intensiteit is evenredig met de oorspronkelijke waarde en evenredig met de afstand waarover deze verandering beschouwd wordt Als di de verandering is van de intensiteit tussen de vlakken met plaats x en x + dx, dan is wat we samenvatten in : di I(x) (110) di dx (111) di = µi(x)dx (112) α is een evenredigheidsfactor en het minteken volgt uit het feit dat de intensiteit afneemt door absorptie De oplossing van vergelijking (12) is : I(x) = I 0 e µx (113) µ is de lineaire absorptiecoëfficiënt Bovenstaande uitdrukking is een vorm van de wet van Lambert-Beer 1 Het omgekeerde van de absorptiecoëfficiënt 1 Volgens de wet van Beer-Lambert is de indringdiepte D log I I 0 10

11 x 0 x x+dx vacuüm medium I 0 I(x) Figuur 12: Illustratie bij de afleiding van de absorptiewet De straling heeft in vacuüm een intensiteit I 0 en valt loodrecht in op een oppervlak De verandering van de intensiteit tussen de oppervlakken op plaatsen x en x + dx is di De intensiteit wordt hier gevisualiseerd door het aantal pijlen is de (gemiddelde) indringdiepte (mean penetration length) D D = 1 µ (114) Soms gebruikt me ook de halveringslengte of halfwaarde laagdikte : D 1 2 = D ln 2 (115) Hoe groter de dichtheid van het medium dat de straling absorbeert, hoe minder diep de straling kan doordringen in dit medium, hoe groter de absorptiecoëffiënt In eerste benadering is de lineaire absorptiecoëffiënt µ evenredig met de dichtheid ρ We zouden het argument van de exponentiële functie van vergelijking (13) kunnen herschrijven als I(x) = I 0 e µ ρ ρx (116) µ ρ = µ m wordt de massa-absorptiecoëffiënt genoemd Stellen we ρx = x m dan wordt (16) : I(x) = I 0 e µmxm (117) 11

12 Tabel 12: Massa-absorptiecoëffiënt µ ρ = µ min kg/m 2 van enkele materialen voor verschillende fotonenergieën Energie (kev) lucht 0,466 0,0384 0, , , , ,00144 spierweefsel 0,496 0, , , , , ,00154 Water 0,489 0, ,0252 0, , , ,00155 Ca 8,98 0,0764 0,0111 0, , , ,00201 Pb 1,33 0,78 0,540 0,0160 0, , ,00484 Het voordeel van (17) is dat µ m enkel afhangt van de energie van de invallende straling De halveringslengte als functie van µ m is : D 1 2 = ln 2 0, 693 = (118) ρµ m ρµ m 132 Absorptie van elektromagnetische straling Monochromatische straling : de materie waarop straling invalt kan slechts beperkte energiewaarden opnemen Kunnen de atomen of moleculen van het midden niet geëxciteerd worden door de frequentie van de straling, dan zal de straling door het midden gaan Dit midden is transparant voor deze straling Indien de atomen of moleculen wel aangeslagen kunnen worden door de straling, dan zal de intensiteit exponentieel afnemen Absorptiegraad is afhankelijk van de golflengte, bepaalde golflengten worden beter geabsorbeerd (zie X-stralen, karakteristieke straling, maar nu wordt een foton door een atoom geabsorbeerd en wordt een elektron uit de K- of L-schil losgeslagen) De fysische processen waardoor de fotonen hun energie aan het medium doorgeven zijn : coherente of klassieke verstrooiing, Compton verstrooiing, het fotoelektrisch effect en paarproductie 12

13 Coherente verstrooiing De fotonen worden door het elektrisch veld van de elektronenwolk afgebogen Er is enkel een verandering van de bewegingsrichting van de fotonen Treedt vooral op bij lage fotonenergie Compton verstrooiing Een foton botst met een vrij of zwak gebonden elektron en geeft een deel van zijn energie aan dit elektron, dat verder door het medium beweegt Het foton heeft na de botsing dus een lagere energie en een grotere golflengte Het fotoelektrisch effect Een foton botst met een gebonden elektron en geeft al zijn energie aan dit elektron De energie van het foton dient deels om de ionisatie te realiseren (W ), deels om kinetische energie aan het elektron te leveren hf = W + E k (119) Paarproductie Bij hoge foton energie, groter dan 1,02 MeV, kan door interactie met een kern, zo een foton transformeren in een elektron en een positron Dit is het omgekeerde proces van paarannihilatie 133 Absorptie van straling van deeltjes Voor deeltjesstraling gebruikt men meestal de term bereik R Dit is de afstand die het deeltje zal afleggen in het medium tot zijn energie gereduceerd is tot de thermische energie van translatie ( 3 2 k BT =, dit is 0,03 ev bij lichaamstemperatuur) De belangrijkste interacties tussen een alfadeeltje en de materie waarin het binnendringt, zijn de botsingen met elektronen Dit 13

14 komt vooral doordat de kernen slechts een heel klein deel van het volume uitmaken Bij de botsing van een alfadeeltje met een elektron, zal de bewegingsrichting van het alfadeeltje nauwelijks veranderen, omdat een alfadeeltje een veel grotere massa heeft dan een elektron Het elektron wordt wel van de kern weggerukt door de botsing, zodat we ionisatie krijgen Het alfadeeltje zal dus een recht spoor van ionisatie achterlaten, tot zijn energie herleid is tot de normale thermische energie Dan binden twee elektronen zich aan het alfdeeltje om een 4 He-atoom te vormen De energie E van alfastralen, voor ze de materie binnenkomen, is scherp gedefineerd, tenminste als deze alfastralen van een wel bepaalde bron komen (zie alfaverval vergelijking (2)) Voor een alfadeeltje is het bereik R = 4, E 3 2 ρ (120) ρ is de dichtheid van het medium, uitgedrukt in kg/m 3 ; E de energie uitgedrukt in MeV en R wordt uitgedrukt in m Voor lucht en straling met een energie van 5 MeV is de indringdiepte 3,5 cm, voor water en zacht weefsel 10 tot 100 µm Alfastraling dringt dus enkel door tot de opperhuid De energie van bètastraling heeft een continu spectrum (zie bètaverval) Afhankelijk van de energie en de dichtheid van het medium kunnen elektronen indringen tot een diepte van een tiental centimeters tot enkele micrometers Voor lucht varieert het bereik van 10 cm tot enkele meters, in water en weefsel is het bereik slechts enkele millimeter 14 Biologische effecten van straling De biologische effecten van straling vinden hun oorsprong in het primaire fysische effect : ionisatie en excitatie van atomen Omdat DNA-moleculen groot zijn, kunnen ze relatief gemakkelijk getroffen worden door radioactieve deeltjes De belangrijkste primaire effecten zijn daarom ionisatie van DNA, wat directe biologische schade voor gevolg heeft, en ionisatie van omringende moleculen, die daarna interageren met het DNA, wat een indirect biologisch effect voor gevolg heeft Na de ionisatie worden nieuwe bindingen gevormd, wat leidt tot macromoleculaire veranderingen Deze verandering kunnen spontaan verdwijnen, waardoor de normale biochemische samenstel- 14

15 ling hersteld wordt leiden tot genetische veranderingen leiden tot veranderingen in de structuur van de cellen Deze eerste fysische en biochemische reacties verlopen in een heel kort tijdsinterval, tot maximaal enkele microseconden De genetische veranderingen en de veranderingen in de structuur van cellen kunnen aanleiding geven tot mutaties en veranderingen in het metabolisme Dit gestoord metabolisme resulteert in tumoren en het afsterven van cellen Dit biologische proces loopt over een tijdsduur van enkele seconden tot tientallen jaren Uiteindelijk treden uitgestelde somatische effecten of acute bestralingsziekten op De effecten op de evolutie zijn nog niet goed gekend 15 Straling meten : instrumenten Geiger-Muller teller Scintilatoren 16 Straling meten : dosimetrie Omdat de biologische effecten van bestraling met zeer grote vertraging optreden, is het heel belangrijk om tijdig vast te stellen of er een te sterke bestraling is opgetreden We moeten de sterkte van de bestraling kunnen meten en kritische grenzen vastleggen, waarboven we de straling als gevaarlijk beschouwen Daartoe moeten we enkele fysische en biofysische grootheden definiëren De hoeveelheid energie die door het weefsel wordt geabsorbeerd, bepaalt de fysische effecten De hoeveelheid energie per massa is daarom een belangrijke grootheid Dit wordt de geabsorbeerde energiedosis genoemd, voorgesteld met het symbool D en uitgedrukt in J/kg Deze eenheid wordt de gray, 1 Gy, genoemd : 1 Gy = 1 J kg (121) 15

16 Een oude eenheid voor geabsorbeerde energiedosis is de rad : 1 J/kg = 100 rad Een ogenblikkelijke blootstelling aan een geabsorbeerde dosis van 0,5 Gy kan bij sommige personen aanleiding geven tot misselijkheid en diarree Willen we de geabsorbeerde energie meten, dan moeten we die verbinden met een gemakkelijk meetbare grootheid De geabsorbeerde energie veroorzaakt ionisaties Een hoeveelheid lading is gemakkelijk meetbaar Daarom wordt de grootheid exposie X ingevoerd Dit is de hoeveelheid lading per massa, positieve of negatieve, die in droge lucht opgewekt wordt : X = dq dm (122) De eenheid is 1 kg C Merk op dat de exposie gemeten wordt in droge lucht De oude eenheid van exposie is de Röntgen : 1 R = 2, C/kg De geabsorbeerde dosis is evenredig met het aantal ionisaties, of nog het aantal vrije elektronen in het bestraalde materiaal Een exposie van 1 C/kg komt overeen met een geabsorbeerde dosis van 34 Gy Dit vinden we als volgt Een ionisatie van een molecule in lucht vraagt een gemiddelde energie van 34 ev D overeenkomend met 1 C/kg is dan : D = 1 C kg 1 ion 1, C 34 ev ion 1, J ev = 34 Gy (123) Zo kunnen we voor verschillende stoffen de geabsorbeerde dosis verbinden met de exposie Het biologisch effect van de geabsorbeerde dosis straling wordt mede bepaald door de aard van de straling Voor elk type straling is met radiobiologische experimenten de relatieve biologische effectiviteit (RBE) of de stralingswegingsfactor W R bepaald Deze wegingsfactoren zijn vastgelegd door de ICRP (International Commission for Radiological Protection) Vroeger werd deze factor ook de stralingskwaliteitsfactor (Q-factor) genoemd De Q-factor is de verhouding van de geabsorbeerde dosis door 250 kv X-stralen tot de geabsorbeerde dosis van een bepaald stralingstype met hetzelfde biologisch effect Een gegeven dosis α-straling veroorzaakt dus een 20 maal grotere biologische schade dan eenzelfde dosis bètastraling Om de bescherming tegen straling te regelen wordt het begrip equivalente dosis, H, gebruikt De eenheid van equivalente dosis is een Sievert, 1Sv De equivalente dosis in 16

17 Tabel 13: Relatieve biologische effectiviteit W R van verschillende stralingen Aard van de straling W R X, γ, β 1 Thermische neutronen (E k b T ) 5 Neutronen (E 0,1 MeV) 10 Neutronen (0,1 MeV E 2 MeV) 20 Neutronen (2 MeV E 20 MeV) 5 p 5 α, zware kernen 20 Sv, in een weefsel of orgaan T wordt door de ICRP gedefinieerd als H T = R W R D T,R (124) Hierin is D T,R de geabsorbeerde dosis van straling van het type R door het orgaan T, uitgedrukt in Gy 1 mgy straling van neutronen met een energie van 5 MeV, levert een equivalente dosis van 5 msv De duur van de bestraling speelt ook een rol : het effect van een korte grote dosis bestraling kan fataler zijn dan een gelijke dosis, verspreid over een langere tijdsduur In dit laatste geval is het mogelijk dat het organisme zich (gedeeltelijk) hersteld We spreken dan van het dosistempo Een voorbeeld : in de nabijheid van een bepaald cyclotron is meet men 5 µgy/h γ-straling, 2 µgy/h thermische neutronen en 0,5 µgy/h neutronen met een energie van 1 MeV Dan is de equivalente dosis H = W γ D γ + W Therm neutr D Therm neutr + W 2MeV neutr D 2MeV neutr H = ( , 5) µsv/h = 25 µsv/h Verschillende organen hebben een verschillende gevoeligheid voor straling Dit geven we weer door een weefselwegingsfactor w I Stralingsgevoelige organen hebben een grotere wegingsfactor dan organen of weefsels die minder gevoelig zijn voor straling Merk op dat de som van alle weefselwegingsfactoren gelijk is aan 1 De effectieve dosis bekomen we door de equivalente dosis voor elk orgaan te vermenigvuldigen met de overeenkomstige weefselwegingsfactor en te sommeren over alle organen : H E = I w I H I (125) 17

18 Tabel 14: Weefselwegingsfactoren w I van verschillende organen (ICRP 60) Orgaan w I geslachtsklieren 0,20 rood beenmerg 0,12 colon 0,12 long 0,12 maag 0,12 blaas 0,05 borsten 0,05 lever 0,05 oesofagus 0,05 schildklier 0,05 huid 0,01 botoppervlak 0,01 rest lichaam 0,05 Voor deze effectieve dosis zijn door internationale organisaties voor maximale bestralinggrenswaarden bepaald Zo is de maximale dosis voor de gewone bevolking 1 msv en voor personeel dat met stralingsapparatuur omgaat een gemiddelde over vijf jaar van 20 msv, met een maximum van 50 msv voor een jaar Er zijn ook maximumwaarden voor elk orgaan vastgelegd 18

Hoofdstuk 9: Radioactiviteit

Hoofdstuk 9: Radioactiviteit Hoofdstuk 9: Radioactiviteit Natuurkunde VWO 2011/2012 www.lyceo.nl Hoofdstuk 9: Radioactiviteit Natuurkunde 1. Mechanica 2. Golven en straling 3. Elektriciteit en magnetisme 4. Warmteleer Rechtlijnige

Nadere informatie

Inleiding stralingsfysica

Inleiding stralingsfysica Inleiding stralingsfysica Historie 1896: Henri Becquerel ontdekt het verschijnsel radioactiviteit 1895: Wilhelm Conrad Röntgen ontdekt Röntgenstraling RadioNucliden: Inleiding Stralingsfysica 1 Wat maakt

Nadere informatie

Dosisbegrippen stralingsbescherming. /stralingsbeschermingsdienst SBD-TU/e

Dosisbegrippen stralingsbescherming. /stralingsbeschermingsdienst SBD-TU/e 13 Dosisbegrippen stralingsbescherming 1 13 Ioniserende straling ontvanger stralingsbron stralingsbundel zendt straling uit absorptie van energie dosis mogelijke biologische effecten 2 13 Ioniserende straling

Nadere informatie

Wisselwerking. van ioniserende straling met materie

Wisselwerking. van ioniserende straling met materie Wisselwerking van ioniserende straling met materie Wisselwerkingsprocessen Energie afgifte en structuurverandering in ontvangende materie Aard van wisselwerking bepaalt het juiste afschermingsmateriaal

Nadere informatie

Opgave 4 Het atoomnummer is het aantal protonen in de kern. Het massagetal is het aantal protonen plus het aantal neutronen in de kern.

Opgave 4 Het atoomnummer is het aantal protonen in de kern. Het massagetal is het aantal protonen plus het aantal neutronen in de kern. Uitwerkingen 1 protonen en neutronen Opgave negatief positief neutraal positief neutraal Een atoom bevat twee soorten geladen deeltjes namelijk protonen en elektronen. Elk elektron is evenveel negatief

Nadere informatie

Zonnestraling. Samenvatting. Elektromagnetisme

Zonnestraling. Samenvatting. Elektromagnetisme Zonnestraling Samenvatting De Zon zendt elektromagnetische straling uit. Hierbij verplaatst energie zich via elektromagnetische golven. De golflengte van de straling hangt samen met de energie-inhoud.

Nadere informatie

Fysische grondslagen radioprotectie deel 1. dhr. Rik Leyssen Fysicus Radiotherapie Limburgs Oncologisch Centrum

Fysische grondslagen radioprotectie deel 1. dhr. Rik Leyssen Fysicus Radiotherapie Limburgs Oncologisch Centrum Fysische grondslagen radioprotectie deel 1 dhr. Rik Leyssen Fysicus Radiotherapie Limburgs Oncologisch Centrum rik.leyssen@jessazh.be Fysische grondslagen radioprotectie H1: INLEIDING H2: STRALING - RADIOACTIVITEIT

Nadere informatie

Opgave 4 Het atoomnummer is het aantal protonen in de kern. Het massagetal is het aantal protonen plus het aantal neutronen in de kern.

Opgave 4 Het atoomnummer is het aantal protonen in de kern. Het massagetal is het aantal protonen plus het aantal neutronen in de kern. Uitwerkingen 1 Opgave 1 protonen en neutronen Opgave negatief positief neutraal positief neutraal Opgave 3 Een atoom bevat twee soorten geladen deeltjes namelijk protonen en elektronen. Elk elektron is

Nadere informatie

Ioniserende straling - samenvatting

Ioniserende straling - samenvatting Ioniserende straling - samenvatting Maak eerst zélf een samenvatting van de theorie over ioniserende straling. Zorg dat je samenvatting de volgende elementen bevat: Over straling: o een definitie van het

Nadere informatie

1 Een lichtbron zendt licht uit met een golflengte van 589 nm in vacuüm.

1 Een lichtbron zendt licht uit met een golflengte van 589 nm in vacuüm. Domein F: Moderne fysica Subdomein: Atoomfysica 1 Een lichtbron zendt licht uit met een golflengte van 589 nm in vacuüm. Bereken de energie van het foton in ev. E = h c/λ (1) E = (6,63 10-34 3 10 8 )/(589

Nadere informatie

Radioactiviteit werd ontdekt in 1898 door de Franse natuurkundige Henri Becquerel.

Radioactiviteit werd ontdekt in 1898 door de Franse natuurkundige Henri Becquerel. H7: Radioactiviteit Als een bepaalde kern van een element te veel of te weinig neutronen heeft is het onstabiel. Daardoor gaan ze na een zekere tijd uit elkaar vallen, op die manier bereiken ze een stabiele

Nadere informatie

Bestaand (les)materiaal. Loran de Vries

Bestaand (les)materiaal. Loran de Vries Bestaand (les)materiaal Loran de Vries Database www.adrive.com Email: ldevries@amsterdams.com ww: Natuurkunde4life NiNa lesmateriaal Leerlingenboekje in Word Docentenhandleiding Antwoorden op de opgaven

Nadere informatie

IONISERENDE STRALING. Deeltjes-straling

IONISERENDE STRALING. Deeltjes-straling /stralingsbeschermingsdienst SBD 9673 Dictaat 98-10-26, niv. 5 A/B IONISERENDE STRALING Met de verzamelnaam straling bedoelen we vele verschillende verschijningsvormen van energie, die kunnen worden uitgezonden

Nadere informatie

PositronEmissieTomografie (PET) Een medische toepassing van deeltjesfysica

PositronEmissieTomografie (PET) Een medische toepassing van deeltjesfysica PositronEmissieTomografie (PET) Een medische toepassing van deeltjesfysica Wat zie je? PositronEmissieTomografie (PET) Nucleaire geneeskunde: basisprincipe Toepassing van nucleaire geneeskunde Vakgebieden

Nadere informatie

21/05/2014. 3. Natuurlijke en kunstmatige radioactiviteit 3.1 3.1. 3.1 Soorten radioactieve straling en transmutatieregels. (blijft onveranderd)

21/05/2014. 3. Natuurlijke en kunstmatige radioactiviteit 3.1 3.1. 3.1 Soorten radioactieve straling en transmutatieregels. (blijft onveranderd) 3. Natuurlijke en kunstmatige radioactiviteit 3.1 Soorten radioactieve straling en transmutatieregels 3.2 Halveringstijd Detectiemethoden voor radioactieve straling 3.4 Oefeningen 3.1 Soorten radioactieve

Nadere informatie

Naam: Klas: Repetitie Radioactiviteit VWO (versie A)

Naam: Klas: Repetitie Radioactiviteit VWO (versie A) Naam: Klas: Repetitie Radioactiviteit VWO (versie A) Aan het einde van de repetitie vind je de lijst met elementen en twee tabellen met weegfactoren voor het berekenen van de equivalente en effectieve

Nadere informatie

Radioactiviteit enkele begrippen

Radioactiviteit enkele begrippen 044 1 Radioactiviteit enkele begrippen Na het ongeval in de kerncentrale in Tsjernobyl (USSR) op 26 april 1986 is gebleken dat er behoefte bestaat de kennis omtrent radioactiviteit voor een breder publiek

Nadere informatie

Alfastraling bestaat uit positieve heliumkernen (2 protonen en 2 neutronen) met veel energie. Wordt gestopt door een blad papier.

Alfastraling bestaat uit positieve heliumkernen (2 protonen en 2 neutronen) met veel energie. Wordt gestopt door een blad papier. Alfa -, bèta - en gammastraling Al in 1899 onderscheidde Ernest Rutherford bij de uraniumstraling "minstens twee" soorten: één die makkelijk wordt geabsorbeerd, voor het gemak de 'alfastraling' genoemd,

Nadere informatie

Nationale instelling voor radioactief afval en verrijkte splijtstoffen. informatiefiche RADIOACTIVITEIT, EEN INLEIDING

Nationale instelling voor radioactief afval en verrijkte splijtstoffen. informatiefiche RADIOACTIVITEIT, EEN INLEIDING Nationale instelling voor radioactief afval en verrijkte splijtstoffen informatiefiche RADIOACTIVITEIT, EEN INLEIDING NIRAS Brussel, 01-01-2001 1. Radioactiviteit en ioniserende straling Alles rondom ons

Nadere informatie

Uitwerkingen opgaven hoofdstuk 5

Uitwerkingen opgaven hoofdstuk 5 Uitwerkingen opgaven hodstuk 5 5.1 Kernreacties Opgave 1 a Zie BINAS tabel 40A. Krypton heeft symbool Kr en atoomnummer 36 krypton 81 = 81 36 Kr 81 0 81 De vergelijking voor de K-vangst is: 36Kr 1e 35X

Nadere informatie

Fysische grondslagen radioprotectie deel 2. dhr. Rik Leyssen Fysicus Radiotherapie Limburgs Oncologisch Centrum

Fysische grondslagen radioprotectie deel 2. dhr. Rik Leyssen Fysicus Radiotherapie Limburgs Oncologisch Centrum Fysische grondslagen radioprotectie deel 2 dhr. Rik Leyssen Fysicus Radiotherapie Limburgs Oncologisch Centrum rik.leyssen@jessazh.be Fysische grondslagen radioprotectie H1: INLEIDING H2: STRALING - RADIOACTIVITEIT

Nadere informatie

2.1 Wat is licht? 2.2 Fotonen

2.1 Wat is licht? 2.2 Fotonen 2.1 Wat is licht? In de figuur hieronder zie je een Elektromagnetische golf: een golf die bestaat uit elektrische en magnetische trillingen.(zie figuur). Licht is een elektromagnetische golf. Andere voorbeelden

Nadere informatie

- KLAS 5. c) Bereken de snelheid waarmee een elektron vrijkomt als het groene licht op de Rbkathode

- KLAS 5. c) Bereken de snelheid waarmee een elektron vrijkomt als het groene licht op de Rbkathode NATUURKUNDE - KLAS 5 PROEFWERK H7 --- 26/11/10 Het proefwerk bestaat uit 3 opgaven; totaal 32 punten. Opgave 1: gasontladingsbuis (4 p) In een gasontladingsbuis (zoals een TL-buis) zijn het gassen die

Nadere informatie

In de figuur hieronder zie je een Elektromagnetische golf: een golf die bestaat uit elektrische en magnetische trillingen.(zie figuur).

In de figuur hieronder zie je een Elektromagnetische golf: een golf die bestaat uit elektrische en magnetische trillingen.(zie figuur). 2.1 Wat is licht? In de figuur hieronder zie je een Elektromagnetische golf: een golf die bestaat uit elektrische en magnetische trillingen.(zie figuur). Licht is een elektromagnetische golf. Andere voorbeelden

Nadere informatie

Exact Periode 5 Niveau 3. Dictaat Licht

Exact Periode 5 Niveau 3. Dictaat Licht Exact Periode 5 Niveau 3 Dictaat Licht 1 1 Wat is licht? In de figuur hieronder zie je een elektromagnetische golf: een golf die bestaat uit elektrische en magnetische trillingen.(zie figuur). Licht is

Nadere informatie

1 Uit welke deeltjes is de kern van een atoom opgebouwd? Protonen en neutronen.

1 Uit welke deeltjes is de kern van een atoom opgebouwd? Protonen en neutronen. SO Straling 1 Uit welke deeltjes is de kern van een atoom opgebouwd? Protonen en neutronen. 2 Waaruit bestaat de elektronenwolk van een atoom? Negatief geladen deeltjes, elektronen. 3 Wat bevindt zich

Nadere informatie

De correcte bewering aankruisen: WAAR FOUT

De correcte bewering aankruisen: WAAR FOUT Warmte en straling De correcte bewering aankruisen: WAAR FOUT - Lichtgolven noemt men ook wel elektromagnetische golven. - Het zichtbaar lichtspectrum is een klein onderdeel van het E.M -spectrum - Rood

Nadere informatie

Exact Periode 5. Dictaat Licht

Exact Periode 5. Dictaat Licht Exact Periode 5 Dictaat Licht 1 1 Wat is licht? In de figuur hieronder zie je een elektromagnetische golf: een golf die bestaat uit elektrische en magnetische trillingen.(zie figuur). Licht is een elektromagnetische

Nadere informatie

Opleiding Stralingsdeskundigheid niveau 3 / 4B. Dosimetrie, deel 1. introductie dosisbegrip. W.P. Moerman

Opleiding Stralingsdeskundigheid niveau 3 / 4B. Dosimetrie, deel 1. introductie dosisbegrip. W.P. Moerman Opleiding Stralingsdeskundigheid niveau 3 / 4B Dosimetrie, deel 1 introductie dosisbegrip W.P. Moerman Dosis Meestal: hoeveelheid werkzame stof Inhoud dag 1 dosis kerma exposie dag 2 equivalente dosis

Nadere informatie

De Zon. N.G. Schultheiss

De Zon. N.G. Schultheiss 1 De Zon N.G. Schultheiss 1 Inleiding Deze module is direct vanaf de derde of vierde klas te volgen en wordt vervolgd met de module De Broglie of de module Zonnewind. Figuur 1.1: Een schema voor kernfusie

Nadere informatie

Wetenschappelijke Begrippen

Wetenschappelijke Begrippen Wetenschappelijke Begrippen Isotoop Als twee soorten atoomkernen hetzelfde aantal protonen heeft (en dus van hetzelfde element zijn), maar een ander aantal neutronen (en dus een andere massa), dan noemen

Nadere informatie

RADIOACTIEF VERVAL. Vervalsnelheid

RADIOACTIEF VERVAL. Vervalsnelheid /stralingsbeschermingsdienst 8385-I dictaat september 2000 RADIOACTIEF VERVAL Voor een beperkt aantal van nature voorkomende kernsoorten en voor de meeste kunstmatig gevormde nucliden wijkt de neutron/proton

Nadere informatie

Hoeveel straling krijg ik eigenlijk? Prof. dr. ir. Wim Deferme

Hoeveel straling krijg ik eigenlijk? Prof. dr. ir. Wim Deferme Hoeveel straling krijg ik eigenlijk? Prof. dr. ir. Wim Deferme 2 Geschiedenis -500 vcr.: ατοµοσ ( atomos ) bij de Grieken (Democritos) 1803: verhandeling van Dalton over atomen 1869: voorstelling van 92

Nadere informatie

6.1 Ioniserende straling; eigenschappen en detectie

6.1 Ioniserende straling; eigenschappen en detectie Uitwerkingen opgaven hoofdstuk 6 6.1 Ioniserende straling; eigenschappen en detectie Opgave 1 a Zie figuur 6.1. Figuur 6.1 Als je met het vliegtuig gaat, ontvang je de meeste straling, omdat je je op een

Nadere informatie

Hoofdstuk 1: Radioactiviteit

Hoofdstuk 1: Radioactiviteit Hoofdstuk 1: Radioactiviteit Inleiding Het is belangrijk iets te weten over wat we in de natuurkunde radioactiviteit noemen. Ongetwijfeld heb je, zonder er direct mee in aanraking te zijn geweest, er ergens

Nadere informatie

Atoomfysica uitwerkingen opgaven

Atoomfysica uitwerkingen opgaven Atoomfysica uitwerkingen opgaven Opgave 1.1 Wat zijn golven? a Geef nog een voorbeeld van een golf waaraan je kunt zien dat de golf zich wel zijwaarts verplaatst maar de bewegende delen niet. de wave in

Nadere informatie

Groep 1 + 2 (klas 5), deel 1 Vraag 1 Vraag 2 Vraag 3 Vraag 4 Vraag 5

Groep 1 + 2 (klas 5), deel 1 Vraag 1 Vraag 2 Vraag 3 Vraag 4 Vraag 5 Groep 1 + 2 (klas 5), deel 1 Meerkeuzevragen + bijbehorende antwoorden aansluitend op hoofdstuk 2 paragraaf 1 t/m 3, Kromlijnige bewegingen (Systematische Natuurkunde) Vraag 1 Bij een horizontale worp

Nadere informatie

TECHNISCHE UNIVERSITEIT EINDHOVEN. Tentamen Stralingsfysica (3D100) d.d. 16 januari 2006 van 14:00 17:00 uur

TECHNISCHE UNIVERSITEIT EINDHOVEN. Tentamen Stralingsfysica (3D100) d.d. 16 januari 2006 van 14:00 17:00 uur TECHNISCHE UNIVERSITEIT EINDHOVEN Tentamen Stralingsfysica (3D d.d. 6 januari 6 van 4: 7: uur Vul de presentiekaart in blokletters in en onderteken deze. Gebruik van boek, aantekeningen of notebook is

Nadere informatie

Fysica 2 Practicum. Er bestaan drie types van spectra voor lichtbronnen: lijnen-, banden- en continue spectra.

Fysica 2 Practicum. Er bestaan drie types van spectra voor lichtbronnen: lijnen-, banden- en continue spectra. Fysica 2 Practicum Atoomspectroscopie 1. Theoretische uiteenzetting Wat hebben vuurwerk, lasers en neonverlichting gemeen? Ze zenden licht uit met mooie heldere kleuren. Dat doen ze doordat elektronen

Nadere informatie

Deeltjes in Airshowers. N.G. Schultheiss

Deeltjes in Airshowers. N.G. Schultheiss 1 Deeltjes in Airshowers N.G. Shultheiss 1 Inleiding Deze module volgt op de module Krahten in het standaardmodel. Deze module probeert een beeld te geven van het ontstaan van airshowers (in de atmosfeer)

Nadere informatie

TECHNISCHE UNIVERSITEIT EINDHOVEN. Tentamen Stralingsfysica (3D100) d.d. 27 november 2003 van 09:00 12:00 uur

TECHNISCHE UNIVERSITEIT EINDHOVEN. Tentamen Stralingsfysica (3D100) d.d. 27 november 2003 van 09:00 12:00 uur TECHNISCHE UNIVERSITEIT EINDHOVEN Tentamen Stralingsfysica (3D1) d.d. 7 november 3 van 9: 1: uur Vul de presentiekaart in blokletters in en onderteken deze. Gebruik van boek, aantekeningen of notebook

Nadere informatie

H8 straling les.notebook. June 11, 2014. Straling? Straling: Wordt doorgelaten of wordt geabsorbeerd. Stralingsbron en straling

H8 straling les.notebook. June 11, 2014. Straling? Straling: Wordt doorgelaten of wordt geabsorbeerd. Stralingsbron en straling Stralingsbron en straling Straling? Bron Soorten straling: Licht Zichtbaarlicht (Kleuren violet tot rood) Infrarood (warmte straling) Ultraviolet (maakt je bruin/rood) Elektromagnetische straling Magnetron

Nadere informatie

Examentraining 2015. Leerlingmateriaal

Examentraining 2015. Leerlingmateriaal Examentraining 2015 Leerlingmateriaal Vak Natuurkunde Klas 5 havo Bloknummer Docent(en) Blok IV Medische beeldvorming (B2) WAN Domein B: Beeld- en geluidstechniek Subdomein B2: Straling en gezondheid

Nadere informatie

Voorbereiding toelatingsexamen arts/tandarts. Fysica: Kernfysica. 25 juli 2015. dr. Brenda Casteleyn

Voorbereiding toelatingsexamen arts/tandarts. Fysica: Kernfysica. 25 juli 2015. dr. Brenda Casteleyn Voorbereiding toelatingsexamen arts/tandarts Fysica: Kernfysica 25 juli 2015 dr. Brenda Casteleyn Met dank aan: Atheneum van Veurne (http://www.natuurdigitaal.be/geneeskunde/fysica/wiskunde/wiskunde.htm),

Nadere informatie

Kosmische straling: airshowers. J.W. van Holten NIKHEF, Amsterdam

Kosmische straling: airshowers. J.W. van Holten NIKHEF, Amsterdam Kosmische straling: airshowers J.W. van Holten NIKHEF, Amsterdam 1. Kosmische straling. Kosmische straling wordt veroorzaakt door zeer energetische deeltjes die vanuit de ruimte de aardatmosfeer binnendringen

Nadere informatie

De Broglie. N.G. Schultheiss

De Broglie. N.G. Schultheiss De Broglie N.G. Schultheiss Inleiding Deze module volgt op de module Detecteren en gaat vooraf aan de module Fluorescentie. In deze module wordt de kleur van het geabsorbeerd of geëmitteerd licht gekoppeld

Nadere informatie

Algemeen. Cosmic air showers J.M.C. Montanus. HiSPARC. 1 Kosmische deeltjes. 2 De energie van een deeltje

Algemeen. Cosmic air showers J.M.C. Montanus. HiSPARC. 1 Kosmische deeltjes. 2 De energie van een deeltje Algemeen HiSPARC Cosmic air showers J.M.C. Montanus 1 Kosmische deeltjes De aarde wordt continu gebombardeerd door deeltjes vanuit de ruimte. Als zo n deeltje de dampkring binnendringt zal het op een gegeven

Nadere informatie

Medische Toepassingen van pixel detectors. Jan Visser

Medische Toepassingen van pixel detectors. Jan Visser Medische Toepassingen van pixel detectors Courtesy ATLAS collaboration Jan Visser Viva Fysica, Amsterdam January 2015 Courtesy Linda B. Glaser Foto s maken in Hoge Energie Fysica Vertex resolutie ~ 15

Nadere informatie

Sterrenkunde Ruimte en tijd (3)

Sterrenkunde Ruimte en tijd (3) Sterrenkunde Ruimte en tijd (3) Zoals we in het vorige artikel konden lezen, concludeerde Hubble in 1929 tot de theorie van het uitdijende heelal. Dit uitdijen geschiedt met een snelheid die evenredig

Nadere informatie

Eindexamen vwo natuurkunde pilot 2012 - I

Eindexamen vwo natuurkunde pilot 2012 - I Eindexamen vwo natuurkunde pilot 0 - I Opgave Lichtpracticum maximumscore De buis is aan beide kanten afgesloten om licht van buitenaf te voorkomen. maximumscore 4 De weerstanden verhouden zich als de

Nadere informatie

Opgave 3 N-16 in een kerncentrale 2014 II

Opgave 3 N-16 in een kerncentrale 2014 II Opgave 3 N-16 in een kerncentrale 2014 II In de reactor binnen in het reactorgebouw van een kerncentrale komt warmte vrij door kernsplijtingen. Die warmte wordt afgevoerd door het water in het primaire

Nadere informatie

De energievallei van de nucliden als nieuw didactisch concept

De energievallei van de nucliden als nieuw didactisch concept De energievallei van de nucliden als nieuw didactisch concept - Kernfysica: van beschrijven naar begrijpen Rita Van Peteghem Coördinator Wetenschappen-Wisk. CNO (Centrum Nascholing Onderwijs) Universiteit

Nadere informatie

Augustus blauw Fysica Vraag 1

Augustus blauw Fysica Vraag 1 Fysica Vraag 1 We lanceren in het zwaartekrachtveld van de aarde een knikker met een horizontale snelheid v = 1,5 m/s op de hoogste trede van een trap (zie figuur). Elke trede van de trap heeft een lengte

Nadere informatie

Voorbereidend Wetenschappelijk Onderwijs Tijdvak 1 Vrijdag 27 mei totale examentijd 3 uur

Voorbereidend Wetenschappelijk Onderwijs Tijdvak 1 Vrijdag 27 mei totale examentijd 3 uur natuurkunde 1,2 Examen VWO - Compex Voorbereidend Wetenschappelijk Onderwijs Tijdvak 1 Vrijdag 27 mei totale examentijd 3 uur 20 05 Vragen 1 tot en met 17. In dit deel staan de vragen waarbij de computer

Nadere informatie

introductie fysische achtergronden ioniserende straling Sytze Brandenburg sb/radsaf2003/1

introductie fysische achtergronden ioniserende straling Sytze Brandenburg sb/radsaf2003/1 introductie fysische achtergronden ioniserende straling Sytze Brandenburg sb/radsaf2003/1 ioniserende straling wat is het atoomfysica elementaire deeltjes fysica waar komt het vandaan atoomfysica kernfysica

Nadere informatie

1 Fotonen zijn de elementaire deeltjes (lichtdeeltjes) waaruit elektromagnetische straling is samengesteld.

1 Fotonen zijn de elementaire deeltjes (lichtdeeltjes) waaruit elektromagnetische straling is samengesteld. Fabel 1 Onderzoeken hebben uitgewezen dat mensen, die zeggen gevoelig te zijn voor RF straling, in het algemeen niet in staat zijn aan te geven wanneer zij wel of niet aan deze straling blootgesteld zijn.

Nadere informatie

1 Bouw van atomen. Theorie Radioactiviteit, Bouw van atomen, www.roelhendriks.eu

1 Bouw van atomen. Theorie Radioactiviteit, Bouw van atomen, www.roelhendriks.eu Radioactiviteit 1 Bouw van atomen 2 Chemische reacties en kernreacties 3 Alfa-, bèta- en gammaverval 4 Halveringstijd van radioactieve stoffen 5 Activiteit van een radioactieve bron 6 Kernstraling: doordringend

Nadere informatie

Quantummechanica en Relativiteitsleer bij kosmische straling

Quantummechanica en Relativiteitsleer bij kosmische straling Quantummechanica en sleer bij kosmische straling Niek Schultheiss 1/19 Krachten en krachtdragers Op kerndeeltjes werkt de zwaartekracht. Op kerndeeltjes werkt de elektromagnetische kracht. Kernen kunnen

Nadere informatie

toelatingsexamen-geneeskunde.be

toelatingsexamen-geneeskunde.be Fysica juli 2009 Laatste update: 31/07/2009. Vragen gebaseerd op het ingangsexamen juli 2009. Vraag 1 Een landingsbaan is 500 lang. Een vliegtuig heeft de volledige lengte van de startbaan nodig om op

Nadere informatie

Aandachtspunten voor het eindexamen natuurkunde vwo

Aandachtspunten voor het eindexamen natuurkunde vwo Aandachtspunten voor het eindexamen natuurkunde vwo Algemeen Thuis: Oefen thuis met Binas. Geef belangrijke tabellen aan met (blanco) post-its. Neem thuis Binas nog eens door om te kijken waar wat staat.

Nadere informatie

Frequentie = aantal golven per seconde op gegeven plek = v/λ = ν. Golflengte x frequentie = golfsnelheid

Frequentie = aantal golven per seconde op gegeven plek = v/λ = ν. Golflengte x frequentie = golfsnelheid Golflengte, frequentie Frequentie = aantal golven per seconde op gegeven plek = v/λ = ν λ v Golflengte x frequentie = golfsnelheid Snelheid van het licht Manen van Jupiter (Römer 1676) Eclipsen van Io

Nadere informatie

Registratie-richtlijnen B006 NIET-IONISERENDE STRALING

Registratie-richtlijnen B006 NIET-IONISERENDE STRALING en NIET-IONISERENDE STRALING 1 (Inclusief 502.01: Hittestaar; 502.02: Conjunctivale aandoeningen door UV-straling; 507: Mijnwerkers-nystagmus) Toelichting op de richtlijn Niet-ioniserende straling met

Nadere informatie

Voorbereiding toelatingsexamen arts/tandarts. Fysica: Licht als golf en als deeltje. 24 juli 2015. dr. Brenda Casteleyn

Voorbereiding toelatingsexamen arts/tandarts. Fysica: Licht als golf en als deeltje. 24 juli 2015. dr. Brenda Casteleyn Voorbereiding toelatingsexamen arts/tandarts Fysica: Licht als golf en als deeltje 24 juli 2015 dr. Brenda Casteleyn Met dank aan: Atheneum van Veurne (http://www.natuurdigitaal.be/geneeskunde/fysica/wiskunde/wiskunde.htm),

Nadere informatie

(a) Noem twee eigenschappen die quarks en leptonen met elkaar gemeen hebben.

(a) Noem twee eigenschappen die quarks en leptonen met elkaar gemeen hebben. Uitwerkingen HiSPARC Elementaire deeltjes C.G.N. van Veen 1 Hadronen Opdracht 1: Elementaire deeltjes worden onderverdeeld in quarks en leptonen. (a) Noem twee eigenschappen die quarks en leptonen met

Nadere informatie

Eindexamen natuurkunde 1-2 vwo 2002-II

Eindexamen natuurkunde 1-2 vwo 2002-II Eindexamen natuurkunde - vwo 00-II Opgave Sellafield Maximumscore voorbeeld van een antwoord: U ( n) Cs ( x n) Rb. 9 0 55 0 7 (Het andere element is dus Rb.) berekenen van het atoomnummer consequente keuze

Nadere informatie

1 Leerlingproject: Kosmische straling 28 februari 2002

1 Leerlingproject: Kosmische straling 28 februari 2002 1 Leerlingproject: Kosmische straling 28 februari 2002 1 Kosmische straling Onder kosmische straling verstaan we geladen deeltjes die vanuit de ruimte op de aarde terecht komen. Kosmische straling is onder

Nadere informatie

Kernenergie. FEW cursus: Uitdagingen. Jo van den Brand 6 december 2010

Kernenergie. FEW cursus: Uitdagingen. Jo van den Brand 6 december 2010 Kernenergie FEW cursus: Uitdagingen Jo van den Brand 6 december 2010 Inhoud Jo van den Brand jo@nikhef.nl www.nikhef.nl/~jo Boek Giancoli Physics for Scientists and Engineers Week 1 Week 2 Werkcollege

Nadere informatie

Large Hadron Collider. Werkbladen. HiSPARC. 1 Inleiding. 2 Voorkennis. 3 Opgaven atoombouw. C.G.N. van Veen

Large Hadron Collider. Werkbladen. HiSPARC. 1 Inleiding. 2 Voorkennis. 3 Opgaven atoombouw. C.G.N. van Veen Werkbladen HiSPARC Large Hadron Collider C.G.N. van Veen 1 Inleiding In het voorjaar van 2015 start de LHC onieuw o. Ditmaal met een hogere energie dan ooit tevoren. Protonen met een energie van 7,0 TeV

Nadere informatie

Examen VWO. natuurkunde 1,2 Compex. Vragen 1 tot en met 12. In dit deel van het examen staan vragen waarbij de computer niet wordt gebruikt.

Examen VWO. natuurkunde 1,2 Compex. Vragen 1 tot en met 12. In dit deel van het examen staan vragen waarbij de computer niet wordt gebruikt. Examen VWO 2008 tijdvak 1 dinsdag 20 mei totale examentijd 3 uur natuurkunde 1,2 Compex Vragen 1 tot en met 12 In dit deel van het examen staan vragen waarbij de computer niet wordt gebruikt. Bij dit examen

Nadere informatie

Tentamen. Kwantumchemie & Fysica (4051QCHFY-1314FWN) Datum: 10 April Tijd/tijdsduur: 3 uur

Tentamen. Kwantumchemie & Fysica (4051QCHFY-1314FWN) Datum: 10 April Tijd/tijdsduur: 3 uur Tentamen Kwantumchemie & Fysica (4051QCHFY-1314FWN) Datum: 10 April 2014 Tijd/tijdsduur: 3 uur Docent(en) en/of tweede lezer: Dr. F.C. Grozema Prof. dr. L.D.A. Siebbeles Dit tentamen bestaat uit 5 opgaven:

Nadere informatie

Straling valt dus buiten de lesstof van de cursus Basisveiligheid (B-VCA)!

Straling valt dus buiten de lesstof van de cursus Basisveiligheid (B-VCA)! BIJLAGE STRALING Deze bijlage is voor personen die de veiligheidscursus - Veiligheid voor Operationeel Leidinggevenden (VOL-VCA) volgen. - 'Veiligheid voor Intercedenten en Leidinggevenden' (VIL-VCU) volgen.

Nadere informatie

wisselwerking ioniserende straling met materie

wisselwerking ioniserende straling met materie ioniserende straling wisselwerking ioniserende straling met materie Sytze Brandenburg geladen deeltjes electronen, positronen... α-deeltjes (kern van 4 He-atoom) atoomkernen/ionen van alle elementen electro-magnetische

Nadere informatie

pag 1 / 13 SBD 03-10009-8&9a DOSISBEGRIPPEN VOOR STRALINGSBESCHERMING Chris J. Huyskens

pag 1 / 13 SBD 03-10009-8&9a DOSISBEGRIPPEN VOOR STRALINGSBESCHERMING Chris J. Huyskens 12 /stralingsbeschermingsdienst pag 1 / 13 SBD 03-10009-8&9a DOSISBEGRIPPEN VOOR STRALINGSBESCHERMING Chris J. Huyskens Als het menselijke lichaam aan ioniserende straling wordt blootgesteld, wordt de

Nadere informatie

J De centrale draait (met de gegevens) gedurende één jaar. Het gemiddelde vermogen van de centrale kan dan berekend worden:

J De centrale draait (met de gegevens) gedurende één jaar. Het gemiddelde vermogen van de centrale kan dan berekend worden: Uitwerking examen Natuurkunde1 HAVO 00 (1 e tijdvak) Opgave 1 Itaipu 1. De verbruikte elektrische energie kan worden omgerekend in oules: 17 = 9,3 kwh( = 9,3 3, ) = 3,3 De centrale draait (met de gegevens)

Nadere informatie

Majorana Neutrino s en Donkere Materie

Majorana Neutrino s en Donkere Materie ? = Majorana Neutrino s en Donkere Materie Patrick Decowski decowski@nikhef.nl Majorana mini-symposium bij de KNAW op 31 mei 2012 Elementaire Deeltjes Elementaire deeltjes en geen quasi-deeltjes! ;-) Waarom

Nadere informatie

Biofysische Scheikunde: NMR-Spectroscopie

Biofysische Scheikunde: NMR-Spectroscopie Inleiding & Kernmagnetisme Vrije Universiteit Brussel 19 maart 2012 Outline 1 Overzicht en Context 2 3 Outline 1 Overzicht en Context 2 3 Doelstelling Eiwitten (en andere biologische macromoleculen) Functionele

Nadere informatie

H3: Deeltjesversneller: LHC in CERN

H3: Deeltjesversneller: LHC in CERN H3: Deeltjesversneller: LHC in CERN CERN = Conseil Européen pour la Recherche Nucléaire = Europese organisatie voor nucleair onderzoek CERN ligt op de grens tussen Frankrijk en Zwitserland, dicht bij Genève.

Nadere informatie

Radioactiviteit. Jurgen Nijs Brandweer Leopoldsburg 2012 APB Campus Vesta Brandweeropleiding

Radioactiviteit. Jurgen Nijs Brandweer Leopoldsburg  2012 APB Campus Vesta Brandweeropleiding Radioactiviteit Jurgen Nijs Brandweer Leopoldsburg Jurgen.nijs@gmail.com http://youtu.be/h3ym32m0rdq 1 Doel Bij een interventie in een omgeving waar er een kans is op ioniserende straling om veilig, accuraat

Nadere informatie

- U zou geslaagd zijn als u voor het oefenexamen totaal 66 punten of meer behaalt (dus u moet minimaal 33 vragen juist beantwoorden).

- U zou geslaagd zijn als u voor het oefenexamen totaal 66 punten of meer behaalt (dus u moet minimaal 33 vragen juist beantwoorden). Technische Universiteit Delft Faculteit Technische Natuur Wetenschappen Reactor Instituut Delft Nationaal Centrum voor Stralingsveiligheid Afdeling Opleidingen Delft Oefenexamen 1, Stralingshygiëne deskundigheidsniveau

Nadere informatie

H2: Het standaardmodel

H2: Het standaardmodel H2: Het standaardmodel 2.1 12 Fundamentele materiedeeltjes De elementaire deeltjes worden in 2 groepen opgedeeld volgens spin (aantal keer dat een deeltje rond zijn eigen as draait), de fermionen zijn

Nadere informatie

Spectroscopie. ... de kunst van het lichtlezen... Karolien Lefever. u gebracht door. Instituut voor Sterrenkunde, K.U. Leuven

Spectroscopie. ... de kunst van het lichtlezen... Karolien Lefever. u gebracht door. Instituut voor Sterrenkunde, K.U. Leuven Spectroscopie... de kunst van het lichtlezen... u gebracht door Instituut voor Sterrenkunde, K.U. Leuven Spectroscopie en kunst... Het kleurenpalet van het elektromagnetisch spectrum... Het fingerspitzengefühl

Nadere informatie

Eindronde Natuurkunde Olympiade 2015 theorietoets deel 1

Eindronde Natuurkunde Olympiade 2015 theorietoets deel 1 Eindronde Natuurkunde Olympiade 2015 theorietoets deel 1 Opgave 1 Botsend blokje (5p) Een blok met een massa van 10 kg glijdt over een glad oppervlak. Hoek D botst tegen een klein vastzittend blokje S

Nadere informatie

Energie-omzetting: omzetting van de ene energiesoort in de andere. Energie-overdracht: overdracht van energie van het ene voorwerp aan het andere.

Energie-omzetting: omzetting van de ene energiesoort in de andere. Energie-overdracht: overdracht van energie van het ene voorwerp aan het andere. Energie Behoudswetten Natuurkundewet waarin wordt geformuleerd dat de totale waarde van een bepaalde grootheid (behouden grootheid) in een geïsoleerd systeem niet verandert. Energie-omzetting: omzetting

Nadere informatie

oefen vt vwo5 h6 Elektromagnetisme Opgaven en uitwerkingen vind je op www.agtijmensen.nl Oefen vt vwo5 h6 Elektromagnetisme Opgave 1.

oefen vt vwo5 h6 Elektromagnetisme Opgaven en uitwerkingen vind je op www.agtijmensen.nl Oefen vt vwo5 h6 Elektromagnetisme Opgave 1. Opgaven en uitwerkingen vind je op www.agtijmensen.nl Oefen vt vwo5 h6 Elektromagnetisme Opgave 1. Elektrisch veld In de vacuüm gepompte beeldbuis van een TV staan twee evenwijdige vlakke metalen platen

Nadere informatie

1 Overzicht vragen mondeling examen - 6WW8/6

1 Overzicht vragen mondeling examen - 6WW8/6 1.1 Mechanische trillingen en golven 1. Toon aan dat twee trillingen met dezelfde frequentie en willekeurig faseverschil zich opnieuw samenstellen tot een trilling met dezelfde frequentie. Leid een uitdrukking

Nadere informatie

7. Hoofdstuk 7 : De Elektronenstructuur van Atomen

7. Hoofdstuk 7 : De Elektronenstructuur van Atomen 7. Hoofdstuk 7 : De Elektronenstructuur van Atomen 7.1. Licht: van golf naar deeltje Frequentie (n) is het aantal golven dat per seconde passeert door een bepaald punt (Hz = 1 cyclus/s). Snelheid: v =

Nadere informatie

HiSPARC High-School Project on Astrophysics Research with Cosmics. Interactie van kosmische straling en aardatmosfeer

HiSPARC High-School Project on Astrophysics Research with Cosmics. Interactie van kosmische straling en aardatmosfeer HiSPARC High-School Project on Astrophysics Research with Cosmics Interactie van kosmische straling en aardatmosfeer 2.3 Airshowers In ons Melkwegstelsel is sprake van een voortdurende stroom van hoogenergetische

Nadere informatie

Hoofdstuk 3: Licht. Natuurkunde VWO 2011/2012. www.lyceo.nl

Hoofdstuk 3: Licht. Natuurkunde VWO 2011/2012. www.lyceo.nl Hoofdstuk 3: Licht Natuurkunde VWO 2011/2012 www.lyceo.nl Hoofdstuk 3: Licht Natuurkunde 1. Mechanica 2. Golven en straling 3. Elektriciteit en magnetisme 4. Warmteleer Rechtlijnige beweging Trilling en

Nadere informatie

TENTAMEN NATUURKUNDE

TENTAMEN NATUURKUNDE CENTRALE COMMISSIE VOORTENTAMEN NATUURKUNDE TENTAMEN NATUURKUNDE tweede voorbeeldtentamen CCVN tijd : 3 uur aantal opgaven : 5 aantal antwoordbladen : 1 (bij opgave 2) Iedere opgave dient op een afzonderlijk

Nadere informatie

Eindexamen natuurkunde pilot havo 2010 - I

Eindexamen natuurkunde pilot havo 2010 - I Opgave 1 Eliica De Eliica (figuur 1) is een supersnelle figuur 1 elektrische auto. Hij heeft acht wielen en elk wiel wordt aangedreven door een elektromotor. In de accu s kan in totaal 55 kwh elektrische

Nadere informatie

Radioactiviteit en Kernfysica. Inhoud:

Radioactiviteit en Kernfysica. Inhoud: Radioactiviteit en Kernfysica Inhoud:. Atoommodel Rutherford Bohr. Bouw van atoomkernen A. Samenstelling B. Standaardmodel C. LHC D. Isotopen E. Binding F. Energieniveaus 3. Energie en massa A. Bindingsenergie

Nadere informatie

De Large Hadron Collider 2.0. Wouter Verkerke (NIKHEF)

De Large Hadron Collider 2.0. Wouter Verkerke (NIKHEF) De Large Hadron Collider 2.0 Wouter Verkerke (NIKHEF) 11 2 De Large Hadron Collider LHCb ATLAS CMS Eén versneller vier experimenten! Concept studie gestart in 1984! Eerste botsingen 25 jaar later in 2009!!

Nadere informatie

"Naar de kern van de materie" legt uit wat radioactiviteit nu eigenlijk is. Er bestaan drie soorten straling.

Naar de kern van de materie legt uit wat radioactiviteit nu eigenlijk is. Er bestaan drie soorten straling. Alles om ons heen is in zekere mate radioactief. Radioactiviteit is een volkomen natuurlijk verschijnsel. Zelfs ons lichaam is licht radioactief. De mens heeft het verschijnsel van de radioactiviteit dus

Nadere informatie

Statistiek voor Natuurkunde Opgavenserie 4: Lineaire regressie

Statistiek voor Natuurkunde Opgavenserie 4: Lineaire regressie Statistiek voor Natuurkunde Opgavenserie 4: Lineaire regressie Inleveren: Uiterlijk 15 februari voor 16.00 in mijn postvakje Afspraken Overleg is toegestaan, maar iedereen levert zijn eigen werk in. Overschrijven

Nadere informatie

KERNEN & DEELTJES VWO

KERNEN & DEELTJES VWO KERNEN & DEELTJES VWO Foton is een opgavenverzameling voor het nieuwe eindexamenprogramma natuurkunde. Foton is gratis te downloaden via natuurkundeuitgelegd.nl/foton Uitwerkingen van alle opgaven staan

Nadere informatie

Eindexamen natuurkunde pilot vwo II

Eindexamen natuurkunde pilot vwo II Eindexamen natuurkunde pilot vwo 0 - II Beoordelingsmodel Opgave Wega maximumscore 3 Voor het verband tussen de temperatuur van de ster en de golflengte waarbij de stralingsintensiteit maximaal is, geldt:

Nadere informatie

Inleiding Astrofysica College 2 15 september 2014 13.45 15.30. Ignas Snellen

Inleiding Astrofysica College 2 15 september 2014 13.45 15.30. Ignas Snellen Inleiding Astrofysica College 2 15 september 2014 13.45 15.30 Ignas Snellen Samenvatting College 1 Behandelde onderwerpen: Sterrenbeelden; dierenriem; planeten; prehistorische sterrenkunde; geocentrische

Nadere informatie

Zoektocht naar het Higgs deeltje. De Large Hadron Collider in actie. Stan Bentvelsen

Zoektocht naar het Higgs deeltje. De Large Hadron Collider in actie. Stan Bentvelsen Zoektocht naar het Higgs deeltje De Large Hadron Collider in actie Stan Bentvelsen KNAW Amsterdam - 11 januari 2011 1 Versnellen op CERN De versneller Large Hadron Collider sub- atomaire deeltjes botsen

Nadere informatie

1. 1 Wat is een trilling?

1. 1 Wat is een trilling? 1. 1 Wat is een trilling? Een trilling is een beweging die steeds wordt herhaald. Bijvoorbeeld een massa m dat aan een veer hangt. In rust bevindt m zich in de evenwichtsstand. Als m beweegt noemen we

Nadere informatie

Examen HAVO. natuurkunde (pilot) tijdvak 1 vrijdag 28 mei 13.30-16.30 uur. Bij dit examen hoort een uitwerkbijlage.

Examen HAVO. natuurkunde (pilot) tijdvak 1 vrijdag 28 mei 13.30-16.30 uur. Bij dit examen hoort een uitwerkbijlage. Examen HAVO 2010 tijdvak 1 vrijdag 28 mei 13.30-16.30 uur natuurkunde (pilot) Bij dit examen hoort een uitwerkbijlage. Dit examen bestaat uit 28 vragen. Voor dit examen zijn maximaal 78 punten te behalen.

Nadere informatie