Ioniserende straling
Tess stelde deze vraag op 18 februari 2013 om 21:16.Hallo,
Ik heb een vraagje over straling (vwo-stof, net met het hoofdstuk radioactiviteit begonnen)....
Begrijp ik het goed dat we de volgende twee soorten straling kunnen onderscheiden:
- elektromagnetische straling, bestaande uit fotonen
- straling bestaande uit zeer snel bewegende materiedeeltjes?
Röntgenstraling valt onder elektromagnetische straling. Elektromagnetische straling bestaat uit fotonen. Maar ik kom in het boek ook tegen dat röntgenstraling bestaat uit elektronen. Dit vind ik verwarrend. Bestaat röntgenstraling uit zowel fotonen als elektronen? Hoe moet ik dat zien?
Er bestaat ook nog kernstraling; alpha-, bèta- en gammastraling. Gammastraling valt onder elektromagnetische straling en bestaat dus uit fotonen. Wat hebben fotonen met de kern te maken? waarom valt gammastraling onder kernstraling? Vallen alpha- en bètastraling onder straling bestaande uit materiedeeltjes? Alphastraling bestaat uit heliumkernen en bètastraling uit elektronen. Maar waarom valt bètastraling onder kernstraling als elektronen niet tot de kern behoren?
Ik hoop dat u mij kunt helpen bij het beantwoorden van mijn vragen!
alvast bedankt!
met vriendelijke groet,
Tess
Reacties
Inderdaad - in tegenstelling tot wat een biologielerares ooit beweerde (weet zij veel..) - ioniserende straling bestaat uit 2 soorten:
1) alpha en beta-plus/min straling: deeltjes, resp. helium-kernen en elektronen (min) of hun anti-deeltjes positronen (plus)
2) elektromagnetische straling van zeer hoge frequentie (energie = h.f ): gammastraling. Deze kunnen door massaloze fotonen worden voorgesteld in situaties waarin licht als een deeltje wisselwerkt (bijv. fotoelektrisch effect)
Deze straling komt uit de atoomkernen als deze kernen veranderen in kernen van andere elementen. Omdat er behoud van lading is zal een kern die van lading Z naar Z+1 overgaat ineens een proton erbij hebben. Dat verval kun je zien als een neutron (lading 0) die verandert in een proton (lading +1, bijna zelfde massa) en een elektron (lading -1, massa vrijwel nul). Zo blijft er toch ladingbehoud want lading kan niet uit het niets worden gemaakt. Bij positronstraling verandert een proton just in een neutron. Die heeft geen lading, dus de +e lading van het proton wordt via een positron uitgestraald.
De beta-straling elektronen zijn dus geen elektronen die horen bij de standaard elektronen"wolk" van een atoom. De "wolk" zorgt voor de gebruikelijke spectra die deels in zichtbaar licht te zien zijn als elektronen tussen banen in de wolk wisselen.
Gaat een kern niet van Z naar Z+1 of Z-1 maar naar Z-2 dan moet het in een keer 2 ladingseenheden kwijt. Meestal gebeurt dat via een alpha-deeltje (heliumkern), maar 2 positronen kan ook. Wat door deeltjes niet aan vrijkomende energie wordt meergenomen (kinetisch) wordt als foton uitgestraald. Daarom zie je vaak meerdere deeltjes en gamma-straling tegelijk in een vervalreactie.
Aangezien protonen en neutronen in de atoomkern zitten zijn alfa- en betastraling kernstraling en bestaan uit deeltjes.
Als een kern van een hoog energieniveau naar een lager gaat (maar zijn lading behoudt: Z blijft ongewijzigd) dan kan die energie via fotonen worden uitgestraald (maar ook andere deeltjes als neutrino's die ook bijna massaloos zijn).
Rontgen- of X-straling is ook elektromagnetisch maar komt niet uit de kern Het kan ontstaan door elektronen met hoge snelheid op een plaatje te laten botsen. Atomen in dit plaatje worden dan aangeslagen (krijgen de kinetische energie van het botsende elektron). Daardoor kunnen elektronen die bij die atomen horen in hogere banen rondom het atoom komen. Als ze terugvalen komt die energie vrij. Dat is best veel (dus kleine golflengte/hoge frequentie) en ligt in het rontgengebied.
Rontgenstraling zijn dus GEEN elektronen maar fotonen. De manier om Rontgenstraling te maken gebruikt daarvoor wel snelle elektronen.
Maar ik kom in het boek ook tegen dat röntgenstraling bestaat uit elektronen.
dan is dat boek fout of je begrijpt iets niet goed uit dat boek
Wat hebben fotonen met de kern te maken? waarom valt gammastraling onder kernstraling?
In de kern komt bij verval energie vrij. Dit gaat mee in de kinetische energie van uitgezonden materiedeeltjes, én/of in de vorm van elektromagnetische energie (veelal gammafotonen omdat het vaak om nogal grote hoeveelheden energie gaat)
Vallen alpha- en bètastraling onder straling bestaande uit materiedeeltjes
Ja
waarom valt bètastraling onder kernstraling als elektronen niet tot de kern behoren?
De als ß straling uitgezonden elektronen komen wél uit de kern. Simpel gezegd, in de kern kan een neutron veranderen in een proton. Dat kan echter niet zonder dat er óók een elektron moet ontstaan (behoud van lading). Dat vers ontstane elektron hoort niet in de kern thuis en schiet er met een rotgang uit.
Duidelijker zo?
Groet, Jan
Alfa- en beta-straling is geen straling in die zin: dit zijn deeltjes (heliumkernen resp. elektronen) die worden uitgestraald.
Gammastraling is weer wel echte straling met nog veel kortere golflengten dan rontgenstraling. Die kan dwars door je lichaam heen en daarbij ook schade aanrichten.
wiebe plaatste:
hoe zit het ook al weer met de röntgenstraling ik snap niks van wat er in mijn boek staat van mbo klas 3Groet, Jan