Voedseldoorstraling

Onderwerp: Ioniserende straling, radioactiviteit

havo/vwo, radioactiviteit, 10 min

Opgave

Ziektekiemen in voedsel, zoals de salmonellabacterie, kunnen worden gedood door het voedsel bloot te stellen aan gammastraling. Dit wordt doorstralen van voedsel genoemd. Voor het doorstralen wordt gebruik gemaakt van een kobalt-60 bron. Kobalt-60 ontstaat door bepaalde kernen te beschieten met neutronen. Zo'n kern neemt een neutron op en verandert daardoor in 60Co.

a) Geef de reactievergelijking van het ontstaan van kobalt-60.

De kobaltbron heeft bij plaatsing een activiteit van 1,1 · 1017 Bq . Als de activiteit is teruggelopen tot 6,9 · 1015 Bq moet de bron worden vervangen.

b) Bereken na hoeveel jaar de bron vervangen moet worden.

Bij elk verval van een 60Co-kern komt γ-straling vrij met een energie van 2,51 MeV. De mensen die in het bedrijf werken waar voedsel wordt doorstraald, moeten beschermd worden tegen deze γ-straling. Daarom staat er om de ruimte waarin het voedsel wordt doorstraald een dikke betonnen muur. Het beton absorbeert het grootste deel van de γ-straling die afkomstig is van de kobalt-bron. Uit metingen blijkt dat iemand die achter de muur staat per seconde 6,5 · 103 γ-fotonen opvangt. Om te weten of de mensen die in het bedrijf werken geen nadelige gevolgen ondervinden van de γ-straling, wordt gekeken naar het dosisequivalent H. Voor H geldt:

Hierin is de kwaliteitsfactor (voor γ-straling is deze 1,0), U de totale hoeveelheid geabsorbeerde energie en m de massa van het lichaam dat de straling absorbeert. De eenheid van H is de sievert Sv.Een inwoner van Nederland ontvangt per jaar gemiddeld een dosise uivalent van 2 mSv aan achtergrondstraling.

c) Bereken hoeveel uur iemand met een massa van 70 kg achter de betonnen muur zou moeten staan om een dosisequivalent van 2,0 mSv aan γ-straling, afkomstig van de kobalt-bron, te absorberen.