Fotonen zijn energiepakketjes. Het zijn korte stukjes golf die zich met de lichtsnelheid

Hoofdstuk 5 Fotonen zijn energiepakketjes. Het zijn korte stukjes golf die zich met de lichtsnelheid verplaatsen. De fotonenergie is evenrredig met de frequentie. Röntgenstraling en licht zijn twee vormen van elektromagnetische straling .Het doordringend vermogen is het vermogen van straling om door botten en weefsel te dringen. Het ioniserend vermogen is het vermogen van straling om met genoeg energie elektronen uit atomen weg te kunnen stoten (bijv DNA) en dat te ioniseren.Op de donkere gebieden van een röntgenfoto is er veel straling door het lichaam heengegaan, het doorlaten van straling het transmissie . Wanneer de straling niet wordt doorgelaten is er sprake van absorptie . Bij absorptie verdwijnt het foton en wordt de fotonenergie gebruikt om een atoom te ioniseren. Hoe groter de absorptie door een materiaal, des te kleiner is de intensiteit van de doorgelaten straling. De intenstitiet is de hoeveelheid energie die in 1s een dwarsdoorsnede van 1m 2 passeert.De doorlaatkrmome laat het aantal halveringsdiktes tegen de intenstieit zien.Harde röntgenstraling heeft een grote frequentie en ernergierijke fotonen.Omdat de fotonenergie vaak heel klein is, wordt de energie-eenheid elektronvolt gebruikt:

• eV = 1,6 x 10

-19 J Radioactiviteit kent drie soorten straling: alpha, beta en gamma. Deze komt voort uit de de atoomkernen van radioactieve stoffen → kernstraling . Bij kernstraling komt er een deeltje en/of foton uit de atoomkern.

• Bij a-straling bestaat dat deeltje uit twee protonen en twee neutronen (helium)
• Doordringend vermogen klein
• Ioniserend vermogen groot
• Bij B-straling komt er een elektron of een positron uit de kern, hoewel deze niet in

de kern voorkomen.

• Doordringend vermogen groter
• Ioniserend vermogen kleiner
• Bij y-straling komt een gammafoton uit de kern. Deze hebben veel meer energie

dan röntgen fotonen of fotonen van licht.

• Dorodringend vermogen groot
• Ioniserend vermogen klein

Ook kernstraling heeft een doordringend vermogen en een ioniserend vermogen.Kernstraling wordt uitgezonden door instabiele atoomkernen van een radioactieve stof. Bij radioactief verval van een instabiele kern wordt een van de deetljes uitgezonden: emissie .Het aantal instabiele kernen dat per seconde vervalt is de activiteit van de bron in becquerel . (1 bq = per seconde 1 atoomkern vervalt). Als de helft van de isntabiele kernen is vervallen, is de activiteit twee keer zo klein.De activiteit is nooit een duidelijk verband, omdat de momenten waarop de kernen vervallen schommelen.De vervalkromme toont de activiteit (aantal kernen) na het aantal halveringstijden.Het atoomnummer is het aantal protonen in de kern en geeft daarmee ook de lading aan.Het massagetal is het totaal aantal deeltjes dat in de kern zit, wat iets zegt over de massa van de kern. Bij radioactief verval verdwijnt of ontstaat geen massa en geen elecktrische lading. Er gelden altijd twee behoudswetten : behoud van massa en behoud van elecktrische lading. Het verval kan je met symbolen weergeven in een vervalvergelijking . 1 / 2

Bij alfaverval komt er een heliumkern vrij.Er zijn twee soorten bétaverval. Bij beta - verval komt er een elektron vrij, bij beta + verval een positron. Een positron is een antideeltje van een elektron. Losse positronen bestaan maar heel kort, want bij het treffen van een elektron vernietigen ze elkaar en ontstaan er in tegengestelde richting twee uitgestraalde y-fotonen → annihilatie (het vernietigen van materie of antimaterie). Het ontstaan van materie of antimaterie uit een y-foton heet paarvorming .Bij beide deze vervallen komt ook gammastraling vrij.Wanneer een stabiele atoomkern wordt getroffen door een alfa of beta deeltje kan er een kernreactie optreden waarbij er een proton of neutron vrijkomt. Dit kan je beschrijven met een reactievergelijking .De absorptie van straling in het lichaam is de absorptie van stralingsenergie . Een maat voor de geabsorbeerde stralingenergie is de dosis . Deze geeft de geabsorbeerde stralingsenergie per kg voorwerp/lichaamsdeel in gray . De maat voor de mogelijke schade aan het lichaam is de equivalente dosis in sievert .De kosmische straling van de zon en andere sterren wordt grotendeels geabsorbeerd door de atmosfeer. Ook komt er uit de grond nog straling, al deze straling van overal heet de achtergrondstraling .Je hebt uitwendige straling , die het lichaam van buiten beschadigt of inwendige bestraling bij besmetting van radioactieve stoffen.Bij absorptie van a- en ß-straling botsen deze deeltjes tegen atomen waarbij ze een klein deel van hun energie gebruiken om het atoom te ioniseren. De snelheid neemt bij elke botsing af tot ze uiteindelijk stil staan en in he tmateriaal zijn opegenomen. De afstand die de deeltjes afleggen het de dracht .De fotonen van röntgen- en y-straling kunnen niet worden afgeremd, ze bewegen altijd met de lichtsnelheid.Bij uitwendige bestraling is y-straling het meest schadelijk, terwijl bij inwendige straling juist a-straling heel schadelijk is.

• / 2