Eduqaleeromgeving
5 havoLeeromgeving Natuurkunde · 5 havo H10 Medische beeldvorming
0%
Leeromgeving›Natuurkunde›5 havo›H10 Medische beeldvorming›10.3b
Hoofdstuk 10 · Les 5 van 6

Effectieve dosis en stralingsbescherming

Een tandarts gaat de kamer uit als hij een röntgenfoto maakt, en jij krijgt een loodkraag om. Waarom die maatregelen, en hoeveel straling mag je eigenlijk hebben?

25 min

Na deze les kun je

  • de effectieve totale lichaamsdosis berekenen met orgaanweegfactoren
  • achtergrondstraling en dosislimieten noemen
  • drie manieren noemen om je tegen straling te beschermen

Dit weet je al

Equivalente dosis (les 10.3a); halveringsdikte (les 10.2a).

Effectieve totale lichaamsdosis

Niet elk orgaan is even gevoelig. Met de orgaanweegfactor wTw_T (Binas 27D3) weeg je dat mee:

E=wT,1⋅H1+wT,2⋅H2+…E = w_{T,1} \cdot H_1 + w_{T,2} \cdot H_2 + \dots
orgaan wTw_T orgaan wTw_T
geslachtsorganen 0,20 schildklier 0,05
longen, maag, dikke darm, rood beenmerg 0,12 lever, blaas, borsten 0,05
huid, botoppervlak 0,01 rest van het lichaam 0,05
✎Voorbeeld 1: effectieve dosis bij een tracer

Een tracer geeft een equivalente dosis van 100 mSv in de longen, 70 mSv in de lever en 300 mSv op het botoppervlak. Bereken de effectieve totale lichaamsdosis.

  1. Vermenigvuldig per orgaan de equivalente dosis met de orgaanweegfactor:
longen: 0,12×100=12 mSvlever: 0,05×70=3,5 mSvbot: 0,01×300=3 mSv\begin{aligned} \text{longen: } 0{,}12 \times 100 &= 12\ \text{mSv} \\ \text{lever: } 0{,}05 \times 70 &= 3{,}5\ \text{mSv} \\ \text{bot: } 0{,}01 \times 300 &= 3\ \text{mSv} \end{aligned}
  1. Tel op:
E=12+3,5+3=19 mSv\begin{aligned} E &= 12 + 3{,}5 + 3 \\ &= 19\ \text{mSv} \end{aligned}

Achtergrondstraling en dosislimieten

  • Achtergrondstraling: kosmische straling, radioactieve stoffen in bodem en bouwmaterialen, radon in de lucht, kalium-40 in voedsel. Samen ongeveer 2,4 mSv per jaar.
  • Vliegen geeft extra kosmische straling; een CT-scan geeft veel meer dan een röntgenfoto.
  • Dosislimiet (zonder achtergrondstraling en medische behandelingen): 1 mSv per jaar voor het publiek, 20 mSv per jaar voor stralingswerkers. Zie Binas 27D2.
  • Stralingswerkers dragen een dosimeter.
  • ALARA: houd de dosis zo laag als redelijk haalbaar.

Bescherming: afstand, tijd en afscherming

  1. Afstand: de straling verdeelt zich over een steeds groter oppervlak. Twee keer zo ver weg geeft vier keer zo weinig intensiteit.
  2. Tijd: hoe korter je bij de bron bent, hoe kleiner de dosis.
  3. Afscherming: lood of beton tussen bron en lichaam, zoals een loden schort of loodkraag.
Op twee keer zo grote afstand verdeelt dezelfde straling zich over vier keer zo veel oppervlak: de intensiteit wordt vier keer zo klein. Op drie keer zo grote afstand negen keer zo klein.
Op twee keer zo grote afstand verdeelt dezelfde straling zich over vier keer zo veel oppervlak: de intensiteit wordt vier keer zo klein. Op drie keer zo grote afstand negen keer zo klein.
✎Voorbeeld 2: afstand vergroten

Op 1,0 m van een bron is de intensiteit 80 μW/m². Bereken de intensiteit op 4,0 m.

  1. De afstand wordt 4 keer zo groot, dus de intensiteit 42=164^2 = 16 keer zo klein.
I=8016=5,0 μW/m2\begin{aligned} I &= \frac{80}{16} \\ &= 5{,}0\ \mu\text{W/m}^2 \end{aligned}
!Twee keer zo ver is niet half zo veel

Bij twee keer zo grote afstand wordt de intensiteit vier keer zo klein, niet twee keer.

Even controleren

Snap je het?

Waarom geldt de dosislimiet niet voor de achtergrondstraling?

Noem de drie beschermingsmaatregelen.

↗Hoe hangt dit samen?

In paragraaf 10.4 zie je technieken zonder ioniserende straling: echografie en MRI.

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