Isotopen en halveringstijd
Miranda stelde deze vraag op 11 juni 2022 om 14:48.Hallo,
Ik ben nu bezig met het maken van opdrachten, maar ik raak bij één antwoord op een vraag in de war.
Het gaat om het volgende antwoord:
"α-stralers zijn gevaarlijker in het lichaam dan β-stralers, γ-straling is het minst gevaarlijk in het lichaam. Daarmee zouden Ra-226 en Rn-222 allebei het gevaarlijkst zijn. Maar als je naar de halveringstijden van de isotopen kijkt, is Rn-222 gevaarlijker dan Ra-226 omdat de halveringstijd van Rn-222 maar 3,835 dagen is terwijl de halveringstijd van Ra-226 veel langer is: 1,6∙103 jaar. Dus zal de activiteit van Rn-222 veel hoger zijn."
Waarom zorgt een grotere t1/2 voor een minder gevaarlijke isotoop?
Ik hoor het graag.
Groetjes,
Miranda
Reacties
Theo de Klerk
op
11 juni 2022 om 14:58
Halveringstijden zijn op zich onbelangrijk voor elk bepaald moment. Wat telt is de intensiteit (activiteit) en de gevolgen/gevaren van de straling. Voldoende kilogrammen materiaal met lange halfwaardetijd geven een zelfde intensiteit als een paar gram met korte halfwaardetijd op dat moment. Op langere termijn zal het korte halfwaardetijd materiaal eerder uitgestraald zijn, maar voor schade geldt de intensiteit en gevaarlijkheid van dat moment.
Bij gelijke aantallen atomen van een isotoop met lange en korte halfwaardetijd zal die met de korte halfwaardetijd een grotere activiteit (intensiteit) geven (A = dN/dt) en gevaarlijker zijn. Maar zal na een korte tijd ook "uitgestraald" zijn.
Bij gelijke aantallen atomen van een isotoop met lange en korte halfwaardetijd zal die met de korte halfwaardetijd een grotere activiteit (intensiteit) geven (A = dN/dt) en gevaarlijker zijn. Maar zal na een korte tijd ook "uitgestraald" zijn.
Jaap
op
11 juni 2022 om 15:08
Dag Miranda,
Een grotere halveringstijd bij Ra-226 betekent dat het langer duurt tot de helft van het oude aantal kernen Ra-226 is vervallen →
er vervallen minder kernen Ra-226 in een seconde →
er zenden minder kernen Ra-226 straling uit.
Dat levert minder gevaar op → Ra-226 is een minder gevaarlijke kernsoort.
Dit geldt indien je begint met evenveel kernen Ra-226 als Rn-222.
(De alfadeeltjes van Rn-222 hebben meer energie dan die van Ra-226. Meer energie levert meer gevaar op. Maar het verschil in halveringstijd weegt in dit geval zwaaarder.)
Duidelijk zo?
Groet, Jaap
Een grotere halveringstijd bij Ra-226 betekent dat het langer duurt tot de helft van het oude aantal kernen Ra-226 is vervallen →
er vervallen minder kernen Ra-226 in een seconde →
er zenden minder kernen Ra-226 straling uit.
Dat levert minder gevaar op → Ra-226 is een minder gevaarlijke kernsoort.
Dit geldt indien je begint met evenveel kernen Ra-226 als Rn-222.
(De alfadeeltjes van Rn-222 hebben meer energie dan die van Ra-226. Meer energie levert meer gevaar op. Maar het verschil in halveringstijd weegt in dit geval zwaaarder.)
Duidelijk zo?
Groet, Jaap
Miranda
op
11 juni 2022 om 15:12
Yes, ik snap hem!
Dankjewel!
Dankjewel!
Leon
op
12 juni 2022 om 19:58
Beste Miranda,
Jouw vraag "Waarom zorgt een grotere t1/2 voor een minder gevaarlijke isotoop?" klopt niet zonder aanvullende gegevens. Bij gelijke activiteit zal de alfastraler met de lange halveringstijd juist schadelijker zijn dan met een korte halveringstijd!!
Aanvulling.
Of een alfa-emitter met een korte halveringstijd gevaarlijker is dan één met een lange halveringstijd is o.a. afhankelijk van de activiteit, de chemische verbinding van het radionuclide, hoe je het binnen krijgt (inhalatie, ingestie, injectie, wondbesmetting etc.) en hoe de distributie vervolgens in het lichaam is (gaat het bijvoorbeeld voor 90% naar de blaas en voor 10% naar de rest van het lichaam of juist andersom, voor 90% naar het lichaam en voor 10% naar de blaas; allerlei andere verdelingen zijn mogelijk) en hoe snel dat de radionuclide(verbinding) door biologische processen uit het lichaam verwijderd wordt, de zogenaamde biologische halveringstijd.
Nu is Rn-222 ook nog eens een speciaal geval; het is namelijk gasvormig en inert, ofwel het reageert nergens mee. Dit betekent dat als je het inhaleert, je het ook weer bijna volledig uitademd en het Rn-222 dus vrijwel niet voor een stralingsdosis zorgt! Dit doen namelijk de dochters (vervalproducten van Rn-222) die afgezet worden in de longen.
Met vriendelijke groet,
Leon
Jouw vraag "Waarom zorgt een grotere t1/2 voor een minder gevaarlijke isotoop?" klopt niet zonder aanvullende gegevens. Bij gelijke activiteit zal de alfastraler met de lange halveringstijd juist schadelijker zijn dan met een korte halveringstijd!!
Aanvulling.
Of een alfa-emitter met een korte halveringstijd gevaarlijker is dan één met een lange halveringstijd is o.a. afhankelijk van de activiteit, de chemische verbinding van het radionuclide, hoe je het binnen krijgt (inhalatie, ingestie, injectie, wondbesmetting etc.) en hoe de distributie vervolgens in het lichaam is (gaat het bijvoorbeeld voor 90% naar de blaas en voor 10% naar de rest van het lichaam of juist andersom, voor 90% naar het lichaam en voor 10% naar de blaas; allerlei andere verdelingen zijn mogelijk) en hoe snel dat de radionuclide(verbinding) door biologische processen uit het lichaam verwijderd wordt, de zogenaamde biologische halveringstijd.
Nu is Rn-222 ook nog eens een speciaal geval; het is namelijk gasvormig en inert, ofwel het reageert nergens mee. Dit betekent dat als je het inhaleert, je het ook weer bijna volledig uitademd en het Rn-222 dus vrijwel niet voor een stralingsdosis zorgt! Dit doen namelijk de dochters (vervalproducten van Rn-222) die afgezet worden in de longen.
Met vriendelijke groet,
Leon
