Eduqaleeromgeving
4 havoLeeromgeving Natuurkunde · 4 havo H5 Straling
0%
Hoofdstuk 5 · Les 5 van 9

Ioniserend vermogen en dracht

Een bètadeeltje botst met een elektron van een atoom en slaat het eruit. Het atoom is nu een ion. Het bètadeeltje gaat verder, botst weer, en verliest bij elke botsing een beetje energie, tot het stilstaat.

20 min

Na deze les kun je

  • energie omrekenen tussen joule en (mega-)elektronvolt
  • het ioniserend vermogen en de dracht van α, β en γ vergelijken

Dit weet je al

Alfa-, bèta- en gammastraling (paragraaf 5.1 en 5.2).

Elektronvolt

De energie van één deeltje of foton is heel klein. Daarom gebruik je de elektronvolt (eV), zie Binas 5:

  • 1 eV = 1,60 · 10⁻¹⁹ J
  • 1 MeV = 10⁶ eV = 1,60 · 10⁻¹³ J

In Binas 25A staat de energie van de uitgezonden straling in MeV.

✎Voorbeeld 1: omrekenen

Een alfadeeltje heeft 5,3 MeV. Hoeveel joule is dat?

E=5,3×1,60⋅10−13=8,5⋅10−13 J\begin{aligned} E &= 5{,}3 \times 1{,}60 \cdot 10^{-13} \\ &= 8{,}5 \cdot 10^{-13}\ \text{J} \end{aligned}

Ioniserend vermogen

  • Alfa: zware deeltjes met veel energie. Bijna elke botsing ioniseert. Groot ioniserend vermogen.
  • Bèta: lichte, snelle elektronen. Kleiner ioniserend vermogen.
  • Gamma en röntgen: fotonen. De kans dat een foton een atoom raakt is klein. Klein ioniserend vermogen.

Dracht

Bij elke ionisatie verliest een alfa- of bètadeeltje energie, tot het stilstaat. De maximale afstand die het in een stof aflegt, heet de dracht. Die hangt af van de soort deeltje, de energie en de stof.

deeltje (5,0 MeV) lucht weefsel beton glas
alfa 3,5 cm 0,035 mm bijna 0 bijna 0
bèta 18 m 2,5 cm 1 cm 2 cm

Er is een vast patroon: hoe sterker een straling ioniseert, hoe kleiner de dracht. Alfastraling stop je met een vel papier of een paar centimeter lucht; bètastraling met enkele millimeters metaal. Gammastraling heeft geen vaste dracht: die wordt steeds zwakker (volgende les).

≈Binnen of buiten je lichaam

Een alfabron buiten je lichaam is vrij onschuldig: je huid houdt de straling tegen. Een alfabron in je lichaam (besmetting) is juist heel gevaarlijk: alle energie komt terecht in een klein stukje weefsel.

!Doordringend is niet hetzelfde als ioniserend

Gammastraling dringt het diepst door, maar ioniseert het minst. Alfastraling ioniseert het sterkst, maar komt het minst ver.

Even controleren

Snap je het?

Zet α, β en γ op volgorde van groot naar klein ioniserend vermogen.

Een bètadeeltje heeft 2,0 MeV. Reken om naar joule.

↗Hoe hangt dit samen?

In de volgende les reken je uit hoeveel gammastraling door een laag materiaal heen komt.

Klaar met deze les? Zet hem op gelezen; je voortgang staat rechtsboven.