Natuurkunde
Hoofdstuk 10: Medische beeldvorming
10.1 Ioniserende straling (bijv. röntgenstraling)
Kernstraling: ioniserende straling vanuit stoffen die dat van nature uitzenden.
Ionisatie-energie
Zoals was te lezen in H9 kan een foton bij een bepaalde energie elektronen uit
zijn atoom gooien. De energie van een foton wordt gegeven door:
E=h · f
o E de energie van het foton (J);
o h de constante van Planck in joule seconde (J s);
o f de frequentie van de straling in hertz (Hz).
Er zijn drie soorten ioniserende straling, elk verschillend door de verschillende
doordringende en ioniserend vermogen (zie boommetafoor):
α-straling: bestaat uit kernen van helium atomen (2p, 2n).
o Vrij snel te stoppen, immers ze zijn best groot. Het doordringende
vermogen is dus niet erg groot. Desalniettemin, door de grootte is er wel
veel schade want er zijn wel veel botsingen.
β-straling: bestaat uit elektronen (e-).
o Kan verder komen, is immers kleiner, maar daardoor ook minder schade.
γ-straling: bestaat uit EM-straling.
o Zo klein dat het eigenlijk nooit volledig gestopt wordt. Weinig interacties,
maar dring dus wel ver in bijv. weefsel door, dat is het gevaarlijke.
o UV-straling: eigenlijk hetzelfde, maar met een energie onder de 10 eV.
Deze komt niet zo diep, meestal veroorzaakt slechts één ionisatie.
Voor α- en β-straling geldt dat bij elke botsing ze ongeveer 10 eV kwijtraken.
Hun energie raakt uiteindelijk op en dan stoppen ze. Ze hebben dus een
bepaalde indringdiepte, ook wel dracht (d) genoemd.
De hoeveelheid energie die ioniserende straling afgeeft aan materie wordt de
stralingsdosis (D) genoemd:
E
D=
m
o D de stralingsdosis in gray (Gy);
o E de geabosrbeerde energie in Joule (J);
, o m de massa van de stof die de straling absorbeert in kilogram (kg).
10.2 Stralingsbronnen
Röntgenapparaat
In dit apparaat worden er elektronen hard op een schuin plaatje afgevuurd.
Deze botsen. Hierbij verliest de elektron kinetische energie die wordt omgezet
in een foton (de röntgenstraling). Deze röntgenstraling wordt vervolgens
uitgestraald, waarnaartoe kan niet 100% worden bestuurd, wel is het zo dat
het in de gewenste richting afgesteld kan worden.
Röntgenstraling is niet remstraling (zie aantekeningen). Het boek vindt van wel
Bij hogere energieën van elektronen botsen ze meer (rendement hoger) en
gaat ook de straling steeds meer in de gewenste richting. Dus dat is fijn.
Zie ook blz. 154, afbeelding 6 voor het ‘spectrum van remstraling’.
Radioactieve kernen (BiNaS 25A ‘verval en energie van het deeltje’)
Kernstraling komt vrij bij een niet stabiele radioactieve kern. Een kern wordt
bijvoorbeeld als volgt genoteerd: 222
86 Rn
o Hierbij is 222 het massagetal (neutronen plus protonen) en 86 het aantal
protonen.
o Isotopen: zelfde aantal protonen, maar een ander massagetal.
Een instabiele kern schiet deeltjes eruit om stabiel te worden: verval (proces).
Het wegschieten zelf wordt een kernreactie genoemd.
De volgende kernreacties zijn mogelijk//Deze heten ook wel vervalreacties.
o α-verval: 222 218 4
86 Rn 84 Po + 2He
o β--verval:192 192 0
77 Ir 78 Pt + −1e
o β+-verval:189 F 188O + +10e
o Wanneer een kern net niet stabiel is, raakt hij dat kleine beetje energie!
nog kwijt via γ-straling. Wanneer dat niet gelijk gebeurt spreken we over
een metastabiel isomeer. Aangegeven als bijv: 99❑mTc
Waar straling vandaan komt:
o Aardkorst;
o Menselijk doen;
o Hoog in de atmosfeer, ontstaan door invloed van kosmische straling op
luchtmoleculen.
o Achtergrondstraling: straling uit de leefomgeving, dus van de bodem en
de zon bijvoorbeeld.
Vervalreeksen
Voordelen van het kopen van samenvattingen bij Stuvia op een rij:
Verzekerd van kwaliteit door reviews
Stuvia-klanten hebben meer dan 700.000 samenvattingen beoordeeld. Zo weet je zeker dat je de beste documenten koopt!
Snel en makkelijk kopen
Je betaalt supersnel en eenmalig met iDeal, creditcard of Stuvia-tegoed voor de samenvatting. Zonder lidmaatschap.
Focus op de essentie
Samenvattingen worden geschreven voor en door anderen. Daarom zijn de samenvattingen altijd betrouwbaar en actueel. Zo kom je snel tot de kern!
Veelgestelde vragen
Wat krijg ik als ik dit document koop?
Je krijgt een PDF, die direct beschikbaar is na je aankoop. Het gekochte document is altijd, overal en oneindig toegankelijk via je profiel.
Tevredenheidsgarantie: hoe werkt dat?
Onze tevredenheidsgarantie zorgt ervoor dat je altijd een studiedocument vindt dat goed bij je past. Je vult een formulier in en onze klantenservice regelt de rest.
Van wie koop ik deze samenvatting?
Stuvia is een marktplaats, je koop dit document dus niet van ons, maar van verkoper KevinKlinkspoor. Stuvia faciliteert de betaling aan de verkoper.
Zit ik meteen vast aan een abonnement?
Nee, je koopt alleen deze samenvatting voor €3,49. Je zit daarna nergens aan vast.