7. Radioaktivitet. 7.1 Sönderfall och halveringstid

Storlek: px

Starta visningen från sidan:

Download "7. Radioaktivitet. 7.1 Sönderfall och halveringstid"

Sven-Erik Lindqvist
för 9 år sedan
Visningar:

1 7. Radioaktivitet Vissa grundämnens atomkärnor är instabila de kan sönderfalla av sig själva. Då en atomkärna sönderfaller bildas en mindre atomkärna, och energi skickas ut från kärnan i form av partiklar eller i form av elektromagnetisk strålning. Denna process kallas radioaktivitet, och sådana här instabila grundämnen kallas radioaktiva. 7.1 Sönderfall och halveringstid Kärnorna kan sönderfalla om de är för stora, eller om deras protoner och neutroner är för ojämnt fördelade. Halveringstid Genom att undersöka olika radioaktiva ämnen har man kunnat bestämma hur länge det tar för dem att sönderfalla. Halveringstiden anger hur länge det i genomsnitt tar innan hälften av ämnets atomer har sönderfallit. Då hälften av ämnet är kvar, tar det igen lika länge innan hälften av den mängden har sönderfallit. Man kan ange halveringstiden för ett stort antal atomer, men man kan inte säga när en enskild atom kommer att sönderfalla. Vid medicinska försök injiceras ibland radioaktiva ämnen i kroppen, eftersom man kan följa hur de sprider sig i kroppen. Genom att använda ett ämne med kort halveringstid, sönderfaller ämnet snabbt. Datering Med hjälp av halveringstider kan vi datera (åldersbestämma) organiska ämnen som hittas i arkeologiska utgrävningar. 1

Denna process kallas radioaktivitet, och sådana här instabila grundämnen kallas radioaktiva. 7.

7.2 Radioaktiv strålning Då kärnan sönderfaller, skickar den ut energi i form av strålning. Strålningen kan vara av olika typ den kan bestå av partiklar eller av elektromagnetisk strålning.

2 7.2 Radioaktiv strålning Då kärnan sönderfaller, skickar den ut energi i form av strålning. Strålningen kan vara av olika typ den kan bestå av partiklar eller av elektromagnetisk strålning. Beroende på vilket ämne det är frågan om, utsänds bara partiklar, bara emstrålning eller bådadera Alfastrålning Alfapartiklar som skickas ut består av två protoner och två neutroner det är en heliumkärna utan elektroner. Det är relativt tung partikel och bromsas in till ofarliga hastigheter av en halvmeter luft, eller av ett pappersark Betastrålning α strålning. En kärna kan skicka ut negativt laddade β partiklar (=elektroner) eller positivt laddade β + partiklar (=positroner). De är mycket mindre än alfapartiklarna, så de bromsas inte upp lika lätt, men en några millimeter tjock plastskiva stoppar dem Gammastrålning En kärna som har för mycket energi kan göra sig av med den genom att sända ut gammastrålning. Gammastrålningen är inte alls någon partikel, utan är elektromagnetisk strålning (mer om det senare). Gamma strålningen innehåller mycket energi, och den har stor genomträngningsförmåga. β strålning. γ strålning. 2

1 Alfastrålning Alfapartiklar som skickas ut består av två protoner och två neutroner det är en heliumkärna utan elektroner.

3 7.1.4 Strålningens skadeverkningar Radioaktiv strålning kan vara joniserande eller icke joniserande. Joniserande är strålningen då den har så mycket energi att den kan slå loss elektroner från atomer som träffas av strålningen. Alfapartiklar, betapartiklar och gammastrålning är alla joniserande. Kroppens celler kan ta skada av att träffas av joniserande strålning. Hur stor skada kroppen tar beror på hur mycket strålning som träffar (strålningdos), vilken typ av strålning, hur snabbt strålningen träffar (doshastighet) och var i kroppen strålningen träffar. Exempelvis är alfastrålning helt ofarlig om det radioaktiva ämnet är utanför kroppen, eftersom alfapartiklarna bromsas in av huden, men om ämnet kommer in i kroppen (t.ex. via maten) kan det träffa viktiga organ. Ickejoniserande strålning kan inte slå loss elektroner, men kan ändå vara skadlig för kroppen. Laserljus, mikrovågor och till och med vanligt ljus är former av ickejoniserande strålning, men de kan skada kroppen, om intensiteten är för hög. I naturen förekommer många olika radioaktiva ämnen som vi får i oss via luft och livsmedel. De flesta är dock i så små mängder att de inte har någon betydelse. 3

Kroppens celler kan ta skada av att träffas av joniserande strålning.

4 Man kan mäta strålningsmängden och strålningstypen med olika instrument. Vissa instrument, exempelvis geigermätare, kan endast mäta mängden strålning. Strålningsenheter Ett radioaktivt ämnes aktivitet anger hur många sönderfall som sker per sekund. Enheten för aktivitet är Bq (Becquerel). För material som innehåller radioaktiva ämnen anges ofta aktiviteten per volymenhet, dvs aktiviteten för en viss volym av materialet. Vatten i sjöar har exempelvis aktiviteten 1 Bq/l, så för en liter är aktiviteten 1 Bq, för tio liter 10 Bq osv. Då man anger radioaktivitetens biologiska inverkan används storheten strålningsdos, som har enheten Sv (sievert). Då man vill ange hur snabbt strålningen inverkar, använder man storheten doshastighet. Den anger hur stor strålningsdos kroppen träffas av på en viss tid. Oftast används enheten milli eller mikrosievert per timme (msv/h eller μsv/h). Doshastigheten övervakas av mätstationer, så att man genast få reda på om den av någon anledning skulle öka. På adressen kan man få veta doshastigheten på sin hemort. Läs sid , uppgifter: 5 16, 5 17, 5 19 a) 4

För material som innehåller radioaktiva ämnen anges ofta aktiviteten per volymenhet, dvs aktiviteten för en viss volym av materialet.

5 Bilagor Fy 01 interpolering och analys.cmbl

Relevanta dokument

Atomens uppbyggnad. Atomen består av tre elementarpartiklar: Protoner (+) Elektroner (-) Neutroner (neutral)

Atomens uppbyggnad. Atomen består av tre elementarpartiklar: Protoner (+) Elektroner (-) Neutroner (neutral) Atom- och kärnfysik Atomens uppbyggnad Atomen består av tre elementarpartiklar: Protoner (+) Elektroner (-) Neutroner (neutral) Elektronerna rör sig runt kärnan i bestämda banor med så stor hastighet att