KTSD OP1.1 t/m OP1.4 samenvatting
Halveringstijd + Halveringsdikte
Wanneer een atoom vervalt verandert er iets aan en kan het niet meer op diezelfde manier
vervallen. Een atoom vervalt naar een ander soort stof. Radioactieve stoffen raken dus op.
Gammafotonen kunnen niet worden afgeremd, alleen geabsorbeerd.
HVT = de tijd die het kost om de helft van de atomen te laten vervallen. De helft van de stof
is vervallen.
Bij alfa- en bèta- straling spreek je van dracht (afremming). Alfa en bèta deeltjes hebben
massa, gamma en röntgen niet. Alfa en bèta zijn minder snel dan de lichtsnelheid, hierdoor
kunnen alfa en bèta deeltjes afgeremd worden.
Bij gamma- en röntgenstraling spreek je van halveringsdikte/halveringstijd. Gamma en
röntgen straling bewegen met de lichtsnelheid mee en kunnen geabsorbeerd worden.
Dracht (massief stoppend vermogen)
- Alfa deeltje verliest snelheid als hij ioniseert met een atoom > het komt iedere keer
weer atomen tegen die hij ioniseert en verliest snelheid tot het deeltje stilstaat.
- De afstand die het alfadeeltje in totaal in dit proces aflegt noem je de dracht.
- De dracht hangt af van de stof/het medium en de beginsnelheid.
- Energie per afgelegde weg.
Reikwijdte van bèta deeltjes (dracht)
0,5*E/Rho
,Wisselwerking en afscherming van alfa en bèta deeltjes
Alfastraling (24He):
- Als de verhouding tussen protonen en neutronen niet juist is, zorgt dat voor een
instabiele kern. De kern lost dit zelf op door alfa-straling uit te zenden (2p-2n). Wat er
over blijft heet de dochterkern, daar blijven minder deeltjes over. Wat weg schiet door
de ruimte is een alfa-deeltje, en dat is alfa-verval.
- Alfa deeltje is best groot, dus botst snel ergens tegenaan. Iedere keer als het ergens
tegen aan botst gaat het langzamer en uiteindelijk stil (gebeurd snel). Alfa-deeltjes
hebben zelfs last van door lucht heen gaan.
- Alfa-deeltje bestaat uit een Helium-kern.
- Vervallen = kapot gaan, er komt iets uit.
Bétastraling ( -10e)
- De kern is ook hier instabiel. Het atoom wil straling uitzenden om het atoom stabiel te
maken. Een neutron wordt een proton en schuift een elektron af. Dat elektron vliegt
weg en als dat met hoge snelheid gebeurd wordt het een bèta-deeltje. Wat overblijft
is de dochterkern; met een proton meer en een neutron minder.
- Beta-deeltjes zijn kleiner dan alfa-deeltjes en hebben daardoor een hogere
doordringbaarheid. Meerdere meters door lucht, kan best ver komen, 2cm het
lichaam in.
Gammastraling (energie)
- De deeltjes in de kern bewegen. Proton gaat uit de kern, en de kern wordt stabieler.
- Hele hoge doordringbaarheid. Wordt tegengehouden door 10cm lood of een dikke
laag beton.
- Röntgenstraling is vergelijkbaar met gammastraling, maar die straling wekken wij zelf
op.
Naam Grootte Lading Doordringbaarheid Bestaat uit
Alfa Erg groot Positief Laag Helium kern
Beta Klein Negatief Gemiddeld Elektron
Gamma Niks (golven) Neutraal Hoog Straal (golf)
, Gasgevulde detectoren (berekeningen)
- Werkingsprincipe gasgevulde detectoren
Aan een ruimte met lucht koppel je een elektrisch circuit met een spanningsbron > plus
kant en min kant. Als je straling loslaat in die lucht, zullen er in die lucht ionisaties
plaatsvinden, elektronen worden uit hun schil gestoten en komen vrij in de lucht te
hangen. Negatieve elektronen worden aangetrokken door de plus plaat, de positieve
deeltjes door de min plaat. Daarbij ontstaat er een stroompje wat het circuit in loopt,
waardoor je een stroomsterkte meting krijgt. Hoe meer straling, hoe hoger de meter
uitslaat.
Als de spanning van de platen niet voldoende is voor het volume, gaat een elektron
onderweg met een positief deeltje ioniseren, daarbij ontstaat een foute meting.
Als de spanning precies genoeg is spreek je van het ionisatiekamer-gebied. Alle door
ionisatie gevormde lading gaat over naar de elektroden en is de grootte van de ontstane
elektrische stroom-puls evenredig met het aantal ionen dat is gevormd en daardoor
evenredig met de afgegeven energie van het ingevallen deeltje. Dat principe werkt in een
ionisatiekamer. Proportionaalteller-gebied: er is een evenredig verband tussen
gemeten hoeveelheid lading en afgegeven enerige.
Als de spanning van de platen meer dan voldoende is, treedt er gasversterking op: de
elektronen die vrij gemaakt worden, worden aangetrokken, geen recombinaties maar
worden versneld door de hogere spanning, ze krijgen meer energie en kunnen
secundaire ionisaties veroorzaken (ionen vormen).
Wordt de spanning nog hoger, worden er zoveek positieve ionen gevormt dat hun totale
lading een wolk vormt die de negatieve elektrode afschermt en het elektrisch veld opheft.
Q geregistreerd C EionisatieJ/C = k Eafgegeven J
(k = factor k)
Samengevat: de straling geeft een bepaalde energie af aan de lucht, met die
afgegeven energie wordt er geioniseerd, hoeveel kost 1 ionisatie met lucht? >
uitrekenen hoeveel ionisaties plaats hebben gevonden.
Spanning te laag = ionisaties komen niet aan bij de platen, foutieve meting
Spanning goed = ionisatie-kamer gebied, alle deeltjes komen aan op de platen
Spanning te hoog = deeltjes worden versneld en gaan meer ioniseren, foutieve meting >
te corrigeren met factor K
Spanning veel hoger = 1 ionisatie zorgt voor een lawine aan secundaire ionisaties en
wordt geregistreerd als 1 piek
Te hoge spanning = er ontstaan spontane ionisaties, zonder straling
Q geregistreerd C EionisatieJ/C = Eafgegeven J
De hoeveelheid lading die bovenaan komt (Q) * de ionisatie afgegeven in de lucht (J/C) =
afgegeven energie (J)
