Ioniserande Stråling og Radioaktivitet

Ioniserande Stråling

• Radioaktive atomkjernar er ustabile og sender ut ioniserande stråling.
• Ioniserande stråling kan slå laus elektron frå atom i kroppen.

Typar Ioniserande Stråling

• Det finst tre naturlege ioniserande strålingstypar frå radioaktive isotopar: alfa-, beta- og gammastråling.

Isotopar

• Ein isotop er eit grunnstoff med same mengd proton, men ulik mengd nøytron.
• Alle karbonatom har 6 proton, men kan ha 6 (karbon-12), 7 (karbon-13) eller 8 (karbon-14) nøytron.

Radioaktivitet

• Nokre isotopar er ustabile og sender ut stråling frå atomkjernen.
• Karbon-14 er ein ustabil isotop som sender ut energi for å bli meir stabil.
• Summen av proton og nøytron i eit atom vert kalla nukleontal.
• Isotopar får navn etter grunnstoffet pluss nukleontallet, som karbon-12.
• Isotopar kan skrivast som ¹²₆C, der 12 er nukleontallet og 6 er talet på proton.

Alfastråling (α)

• Alfastråling består av heliumkjernar (to proton og to nøytron).
• Alfastråling har kort rekkjevidd og kan ikkje gå gjennom klede eller papir.

Betastråling (β)

• Betastråling består av elektron.
• Betastråling har lengre rekkjevidd enn alfastråling, men kan stoppast av tre.
• Betastråling oppstår når eit nøytron i kjernen blir omdanna til eit proton og eit elektron.

Gammastråling (γ)

• Gammastråling består av energibølgjer, ikkje partiklar.
• Gammastråling har lang rekkjevidd og kan gå gjennom kroppen, men stoppast av betong eller bly.
• Gammastråling endrar ikkje atomnummer eller nukleontal.

Eksempel på Radioaktive Stoff

• Uranisotopar sender ut alfastråling og blir til thorium.
• Polonium sender ut alfastråling og er farleg om det kjem inn i kroppen.
• Thorium sender ut betastråling og blir til protactinium.

Ioniserande vs Ikkje-Ioniserande Stråling

• Ioniserande stråling inkluderer UVC, røntgen, gamma, alfa og betastråling.
• Ikkje-ioniserande stråling inkluderer UVA, UVB, synleg lys, IR-stråling og radiobølgjer.

Halveringstid

• Halveringstid er tida det tek for halvparten av atomkjernane i eit radioaktivt stoff å omdannast.
• Uran-235 har halveringstid på 4,5 milliardar år, karbon-14 har 5730 år.

Karbon-14-Metoden

• Karbon-14-metoden brukar halveringstida til karbon-14 (5730 år) for å datere gamle bein eller treverk.

Biologisk Halveringstid

• Biologisk halveringstid er tida det tek for kroppen å skilje ut halvparten av eit radioaktivt stoff.

Aktivitet og Dose

• Aktiviteten til radioaktivitet målast i becquerel (Bq), der 1 Bq betyr at 1 atom endrar seg per sekund.
• Dose målar energioverføring til kroppen, der eininga er Gray (Gy). 1 Gy betyr at kroppen mottar 1 joule per kilo.

Energi i Stråling

• Strålingsenergi målast i elektronvolt (eV).
• Stråling treng minst 10 eV for å ionisere atom.
• Betastrålinga frå karbon-14 har 15600 eV energi.

Ekvivalent Dose

• Bakgrunnsstråling i Noreg gir omtrent 3 mSv per år.
• Aktivitet, strålingstype, energi, kjeldeplassering og påverka organ påverkar kor farleg strålinga er.

Farligheit av Strålingstypar

• Alfastråling er farlegast inne i kroppen, betastråling kan gi brannskadar utanfor kroppen, og gammastråling kan gi dose sjølv på avstand.

Nedbryting av Cesium-137

• Cesium-137 sender ut betastråling og dannar barium-137, som kan sende ut gammabølgjer.
• Alfastråling er 20 gonger meir skadeleg enn betastråling ved same energimengd.

Bakgrunnsstråling

• Bakgrunnsstråling er ioniserande stråling frå berggrunn, mat, verdsrommet og anna.
• Radongass frå berggrunnen gir dei største stråledosane i Noreg.

Strålande Helse

• Røntgen brukas for å ta bilder av bein, CT gir 3D-bilder, og PET brukar radioaktive isotopar for å oppdage kreftceller.
• Ioniserande stråling brukas i strålebehandling for å drepe kreftceller.
• Brachyterapi plasserer ei radioaktiv kjelde direkte i eller nær svulsten.
• Sievert (Sv) fortel kor farleg stråling er for kroppen.