Noem 3 toepassingen van straling in het ziekenhuis

Je kunt straling gebruiken om mensen beter te maken. Welke toepassing is er om mensen te behandelen met straling?

Je kunt straling gebruiken om te onderzoeken wat er aan niemand mankeert. Welke toepassingen zijn er om mensen te onderzoeken?

Straling kan therapeutisch of diagnostisch gebruik worden. Wat is het verschil?

Hoe kan het dat bij een röntgenfoto alleen de botten zichtbaar zijn?

Is het maken van een röntgenfoto schadelijk voor de patient?

Is het maken van röntgenfoto’s schadelijk voor de arts?

Hoe kan een arts zich beschermen tegen röntgenstraling?

Wat is een tracer?

Waarvoor wordt een tracer gebruikt?

De tracer C–11 blijft zichtbaar tot deze is afgenomen tot ongeveer 6% van de oorspronkelijke sterkte. Hoelang blijft de tracer C–11 zichtbaar in het lichaam?

Men wil de werking van een medicijn meten in konijnen. Het medicijn werk gedurende 2 dagen. Welke tracer lijkt je geschikt om in het medicijn te doen?

In het lichaam wordt de stof adrenaline toegevoegd. De patient zal hierdoor opeens erg allert worden. Welk element kan het best vervangen worden door een radioactief isotoop als men de werking van adrenaline voor 30 minuten wil bestuderen?

Waarom wordt naast chemotherapie bij een kankerpatient ook soms bestraald?

Waarom is het belangrijk dat alle kankercellen gedood worden bij bestraling?

Gaan er ook gezonde cellen dood bij bestraling?

Wat is de halveringstijd van C–14?

Hoe ontstaat C–14?

Hoe neemt de hoeveelheid C–14 in de lucht af?

Welke stof ontstaat er als C–14 vervalt?

Wat de is constante hoeveelheid C–14 in de atmosfeer? (in %)

“Als er 4x minder C–14 in een fossiel zit dan de oorspronkelijke hoeveelheid dan is het 4x de halveringstijd oud.” Wat klopt er niet aan deze stelling?

In een fossiel wordt 8x minder C–14 angetroffen dan de hoeveelheid C–14 in de atmosfeer. Hoe oud is het fossiel?

Waarom neemt de hoeveelheid C–14 bij levende dieren en planten niet af?

Hoeveel % van de oorspronkelijke hoeveelheid C–14 zit er in de resten van een boom van 91680 jaar geleden?

Maak een diagram van de hoeveelheid C–14 in een fossiel van een hond gedurende 25.000 jaar. Ga er vanuit dat er in het begin 0,08 mg C–14 in het fossiel aanwezig was.

Er komt vanuit de ruimte constant straling op aarde. Waarom is deze straling niet schadelijk?

Noem 3 manieren om je te beschermen tegen straling.

Mensen die werken bij een kerncentrale nemen het gevaar van straling uiterst serieus. Wat is hun belangrijkste manier om zich tegen de straling van de reactor te beschermen?

Na de kernramp van Chernobyl mogen mensen niet in de buurt van de reactor gaan wonen. Wel is het mogelijk om het rampgebied te bezoeken. Waarom is een bezoek aan het rempgebied niet erg maar er wonen wel?

Mensen mogen wel op een afstand van 100 km van de reactor wonen. Waarom is dat niet gevaarlijk?

Als je een bot breekt of een beugel krijgt wordt er vaak een röntgenfoto gemaakt. Röntgenstralng is schedelijk. Waarom is het toch niet erg om af en toe een röntgenfoto te laten maken?

In een kerncentrale word uranium en plutonium gebruikt. Wat is de helfwaardetijd van deze stoffen?

Ondanks dat de halfwaardetijd zo groot is, is er toch genoeg activiteit in de kerncentrale. Hoe kan het dat de stoffen zo actief zijn in de reactor?

Met de warmte die vrij komt in de reactor wordt water verwarmt. Welke fase krijgt het water als je het verwarmt?

Hoe wordt er met het verwarmde water elektrische energie geproduceerd in een kerncentrale?

Zijn er in Nederland ook kerncentrales? Zo ja, waar?

Welk Europees land heeft de meeste kerncentrales?

Wat is de oorzaak van de kosmische straling?

Doelen

Je weet hoe straling in een ziekenhuis gebruikt wordt.
Je kunt uitleggen hoe een rontgenfoto gemaakt wordt.
Je kunt rekenen met de C–14 methode.
Je weet hoe een kernreactor werkt.
Je weet hoe je je kunt beschermen tegen straling.
Je weet wat komische straling is.

Toepassingen

Straling wordt gebruikt voor nuttige, praktische en gewelddadige toepassingen. In een ziekenhuis worden er diagnoses mee gesteld of worden er mensen behandeld. In een kernreactor wordt energie opgewekt en met kernbommen weten we niet precies wat we willen.

Straling in het ziekenhuis.

In het ziekenhuis wordt straling op 2 manieren gebruikt. Om diagnoses te stellen en om mensen te behandelen. Diagnoses stellen is alleen kijken wat er mis is met iemand. Bij behandelen worden mensen ook echt beter gemaakt. Dit noem je therapeutisch.

Röntgenfoto

Omdat röntgenstraling in een kleine dosis niet schadelijk is kun je dit gebruiken om door mensen heen te kijken. De straling gaat door de huid, spieren en organen maar niet door de botten. Achter het onderwerp wordt een witte plaat geplaatst die zwart wordt als er straling op komt. De plekken waar botten zitten blijven wit en de rest van de plaat wordt zwart. Zo krijg je een schaduw van de botten op de plaat.

Tracers

Radioactieve tracers worden onder andere gebruikt om de opname van voedsel, gifstoffen of medicijnen in planten, dieren of mensen te volgen. Mensen krijgen expres een radioactieve stof binnen. De straling die deze stof afgeeft kan makkelijk gevolgd worden door het lichaam. Op deze manier kan bepaald worden waar problemen in het lichaam zitten. De stoffen die hiervoor geschikt zijn, zijn:

Naam	formule	halveringstijd
Tritium	H–3	12,3 jaar
Koolstof	C–11	20 minuten
Stikstof	N–13	9,7 minuten
Zuurstof	O–15	122 seconden
Fluor	F–18	109 minuten
Fosfor	P–32	32 seconden
Zwavel	S–35	87,5 dagen
Jodium	I–123	13,22 uur

Bestralen

Bestralen is een methode om kanker te behandelen. Een kankertumor is een klont weefsel dat ontstaan is doordat cellen van het lichaam zich in hoog tempo zijn gaan delen. Cellen in het lichaam delen zich normaal 52 keer voor ze dood gaan. Kankercellen kunnen zich veel sneller delen en gaan niet dood na 52 keer. Hierdoor ontstaan klonten van cellen die bijvoorbeeld de bloedsomloop of de vertering in de weg zitten.

Soms kan een tumor weggehaald worden. Er wordt dan een operatie gedaan waarbij de de tumor weggesneden wordt. Na het wegsnijden wordt de plek waar de tumor zat blootgesteld aan straling. Deze straling dood de cellen in de omgeving. Dit is om te zorgen dat de kankercellen die achter zijn gebleven dood gaan. Hierbij gaat natuurlijk ook gezond weefsel dood dus het is belangrijk om zo min mogelijk te bestralen. Deze methode wordt bijvoorbeeld gebruikt bij de behandeling van borstkanker.

Soms kan een tumor niet weggehaald worden. Bijvoorbeeld in de hersenen of de prostaat. In dat geval word de tumor bestraald tot de cellen dood zijn. De stralingsbron kan gericht van buiten het lichaam de tumor bestralen. Als de tumor diep in het lichaam zit wordt ook het gezonde weefsel aangetast.

Een andere mogelijkheid is om radioactief materiaal in het lichaam te brengen en vlak naast de tumor te plaatsen. Het radioactief materiaal blijft dan een een paar dagen zitten zodat de kankercellen dood zijn.

Bronnen

C–14 Methode

Met de C–14 methode wordt bepaald hoe oud stoffen zijn. De C–14 methode wordt ook wel koolstofdatering genoemd. Stoffen die koolstof bevatten bestaan voor een klein deel uit het radioactieve isotoop C–14. De rest van de koolstof atomen is gewoon C–12. C–14 heeft een halveringstijd 5.730 jaar en is geschikt om te bepalen hoe oud stoffen zijn tot 60.000 jaar.

In de atmosfeer zit stikstof. Onder invloed van straling van de zon verandert een deel van de stikstof in C–14. Omdat C–14 instabiel is en dus na een bepaalde tijd vervalt ontstaat er een evenwicht. Dit evenwicht is 0,000.076.5% C–14 en 99,999.923.5% C–12.

Doordat de verhouding C–12 en C–14 in de atmosfeer constant is, is dit ook het geval in alle planten en dieren die koolstof uitwisselen met de atmosfeer. Zo zal in een maisplant de verhouding C–12 en C–14 hetzelfde zijn als in de lucht doordat de plant CO₂ uit de lucht omzet in O2 en daarbij dus koolstof opneemt. Een kip die vervolgens de mais eet zal zelf dus ook een verhouding C–12 - C–14 hebben die gelijk staat aan de atmosfeer. Een mens die vervolgens kip eet heeft dan ook weer die verhouding in zijn koolstof atomen.

Pas als een plant of dier dood is zal de uitwisseling met koolstof uit de atmosfeer stoppen en zal de hoeveelheid C–14 in een dier of plant langzaam af gaan nemen. Er komt geen nieuwe C–14 bij door uitwisseling met de atmosfeer maar doordat C–14 instabiel is neemt de hoeveelheid C–14 iedere 5730 jaar met de helft af.

http://en.wikipedia.org/wiki/Carbon–14
http://en.wikipedia.org/wiki/Carbon_dating

C-14 Methode

Bescherming tegen straling

Er zijn 3 manieren een mens tegen straling te beschermen.

De tijd van blootstelling zo kort mogelijk maken.
Een stussenstof die de straling opneemt.
De afstand tot de stralingsbron vergroten.

1. Tijd van blootstelling

Röntgenstraling is schadelijk. Toch is het maken van een röntgenfoto geen probleem. Er wordt maar voor korte tijd röntgenstraling afgegeven waardoor er niet genoeg straling op het lichaam komt om schade te veroorzaken. De (tand) arts gaat bij het maken van een röntgenfoto zelf vaak even uit de buurt. Omdat de arts meerdere foto’s per dag maakt wil hij zelf niet iedere keer blootgesteld worden aan de röntgenstraling.

2. Tussenstof

Om een kernreactor wordt een betonnen omhulsel geplaatst om de straling tegen te houden. En bij het maken van een röntgenfoto krijg je soms een loden schort voor. Deze stoffen zorgen ervoor dat de straling wordt tegengehouden. Zware stoffen zoals lood en beton zijn geschikt om een groot deel van de straling tegen te houden.

3. Afstand tot de bron

Er zijn in het verleden meerdere malen grote hoeveelheden straling geproduceerd. Bij het testen van atoombommen en bij ongelukken met kernreactoren. Hier had vooral de directe omgeving last van. Als de afstand tot de bron toeneemt neemt de hoeveelheid straling af.

Kernenergie

In een kerncentrale ontstaat door het verval van instabiele stoffen warmte. Deze warmte wordt gebruikt om water te laten koken. De stoom van het kokende water loopt langs een turbine. Een turbine is een schoepenrad dat gaat draaien en met een dynamo elektrische energie produceert.

Het verval van de instabiele stoffen wordt versnelt doordat de straling die ontstaat de andere instabiele atomen raakt. Wanneer een instabiel atoom wordt geraakt door straling zal het zelf ook vervallen. Hierdoor ontstaat een kettingreactie. Deze kettingreactie wordt afgeremd door regelstaven die de straling absorberen.

Werking kernsplijting

Hoe werkt een kerncentrale?

Werking Kerncentrale

Animatie Kerncentrale

Onderzoek kernreactor Borssele

Kerncentrale Borssele (1979)

Kosmische straling

Tijdens het ontstaan van het universum bij de big bang kwam veel straling vrij. Deze straling is nog steeds meetbaar. Wanneer er straling wordt gemeten in de ruimte wordt duidelijk dat er van alle kanten een klein beetje straling komt. Deze straling is weergegeven op een kaart. De kleur geeft de intensiteit aan van de straling uit een bepaalde richting.