ioniserende straling in een natuurkundeboek
Jaap stelde deze vraag op 07 november 2025 om 23:44.In een natuurkundeboek voor het vwo roepen enkele passages over ioniserende straling vragen bij me op.
Onder de merkwaardige kop 'Dosislimieten' staat:
'Als iemand in korte tijd een hoge dosis over het hele lichaam ontvangt, zijn dit grofweg de gevolgen [...] $1\,\text{Sv}$ tijdelijke afname van de witte bloedlichaampjes [...] In principe is iedere dosis bij algehele bestraling schadelijk - er is geen drempel voor het krijgen van kanker. Vooral bij kleine doses kan het echter jaren duren voor de schadelijke gevolgen blijken.
Als een of ander orgaan een dosis ontvangt, zal er pas schade aan dat orgaan ontstaan als veel cellen tegelijk beschadigd worden. Hier geldt in veel gevallen dus wèl een drempel. De ooglens bijvoorbeeld vertroebelt pas als hij meer dan $2\,\text{Sv}$ ineens ontvangt of meer dan $5,5\,\text{Sv}$ in een laag bestralingstempo.'
De hoge waarden lezen als weefseleffecten, niet als stochastische effecten.
a. Zou men eigenlijk de eenheid gray moeten gebruiken, omdat de equivalente dosis $H_\text{T}$ en de effectieve dosis $E$ met de eenheid sievert alleen (mogen) worden gebruikt voor stochastische effecten?
b. Is de uitspraak 'Als een of ander orgaan een dosis ontvangt, zal er pas schade aan dat orgaan ontstaan als veel cellen tegelijk beschadigd worden' juist?
Onder de kop 'De kans op ziekte door straling' staat in het boek:
'De kans om bij een lage dosis en een laag dosistempo kanker te krijgen is in de loop der jaren steeds hoger geschat. Op het ogenblik gaat men uit van $5\cdot 10^{-5}$ per mSv. Dat wil zeggen: als $100\,000$ mensen $1\,\text{mSv}$ ontvangen, zullen binnen twintig jaar 5 mensen kanker krijgen. Een Nederlander ontvangt gemiddeld zo'n $2,5\,\text{mSv}$ per jaar uit verschillende bronnen, waarvan ≈ $2\,\text{mSv}$ door achtergrondstraling. Met 15 miljoen mensen komt dat dus neer op bijna 2000 kankergevallen in 20 jaar. Vergelijk dat met $32\,000$ sterfgevallen per jaar door kanker.'
Bij het RIVM lees ik echter: 'We schatten in dat radon- en thoron verantwoordelijk zijn voor ongeveer 400 gevallen van longkanker per jaar. Dat betreft vooral rokers.'
Alleen al 400 gevallen worden veroorzaakt door Rn (en roken), wat ongeveer de helft van de natuurlijke stralingsbelasting is.
https://www.rivm.nl/straling-en-radioactiviteit/radon-en-thoron
c. Is de uitspraak over 2000 kankergevallen in 20 jaar juist?
Onder de kop 'Stralingsnormen' komen vervolgens de eigenlijke dosislimieten aan de orde. Hier staat dat er bij de overheid is 'een tendens om de normen steeds verder aan te scherpen. Het gevolg daarvan is dat patiënten die een radiotherapie hebben gehad in verand met kanker een tijd in quarantaine worden gehouden totdat de radioactieve isotopen uit het lichaam verdwenen zijn. Veel stralingsdeskundigen vinden dit een overbodige maatregel.'
d. Klopt dat, die opvatting van 'veel stralingsdeskundigen'?
In het boek staat ook:
'Wijzerplaten van horloges en wekkers werden vroeger lichtgevend gemaakt door wat radium bij zinksulfide te voegen. De vrouwen die hun penselen met de mond in vorm brachten, werden inwendig besmet door deze α-straler. Zij stierven vrijwel allen aan stralingsziekten.'
Deze uitspraak is nogal wat sterker dan wat Bos et al. hierover schrijven (Inleiding tot de stralingshygiëne, 2009, 5.4.2).
e. Klopt dat, 'Zij stierven vrijwel allen aan stralingsziekten'?
Groet, Jaap
Reacties
Het zal ervan afhangen hoe lang ze werkten met die horloges, maar veel van de "radium girls" stierven aan stralingsziektes, zeker wanneer ze die gewoonte gebruikten om aan de tip van het penseel te likken. Vaak ook specifiek aan necrose van de kaak. https://en.wikipedia.org/wiki/Radium_Girls
Nou ben ik geen stralingsdeskundige, maar ik zat wel in de commissie die hierover ging op onze universiteit. We hadden ook geen sterke bronnen, alleen wat we gebruikten bij praktica. Totdat een collega een behandeling met jodium had ondergaan voor schildklier. Toen sloegen de tellers op tilt zodra ze maar in de deur verscheen. Dus zij was gedurende een maand of zo een sterkere bron dan alles wat wij in de kast hadden staan, waarmee we altijd voorzichtig waren, waar we ons aan regels en voorschriften te houden hadden.
Stralingshygienisten hebben de regel ALARA, as low as reasonably achievable. Dat hangt niet alleen van de stralingsactiviteit af. Het is redelijk om schoolbronnetjes netjes in een kast op te bergen en de kast op slot te doen. Het is natuurlijk niet redelijk om een patient op te sluiten, ook niet wanneer die persoon een sterke bron is. Maar het is waarschijnlijk wel redelijk om het advies te geven afstand te houden van babies en kinderen.
Dag Pieter,
Dank voor de verwijzing naar het Wikipedia-artikel over de radium girls.
Aangenomen dat het artikel een waarheidsgetrouw beeld geeft, vind ik het schokkend.
Ik neem vrouwen in dienst omdat ik ze minder hoef te betalen dan mannen. Ik sus de gemoederen met 'het radium is verdund'. Ik poets mijn blazoen op: 'Ik nam mensen in dienst die niet vitaal genoeg waren om elders werk te krijgen.' Ik geef slachtoffers de schuld: 'Ze hadden syfilis'. Ik ben rijk genoeg om hun rechtsgang te frustreren en verhuis naar een andere staat als het hier ongezellig wordt.
Je schrijft 'Het is redelijk om schoolbronnetjes netjes in een kast op te bergen en de kast op slot te doen.'
Voor zover ik weet: als er geen persoon met een speciale opleiding op de school werkt, mogen er op een school nauwelijks radioactieve bronnen aanwezig zijn, ook als ze netjes worden opgeborgen. Kalium-40-houdende bananen en personen, soit. Maar een oud horloge met radiumhoudende verf of een thoriumhoudend gloeikousje mag misschien niet in een lessituatie?
Groet, Jaap
Jaap, vroeger had je geen vergunning nodig voor bronnetjes met een activiteit lager dan 1 microcurie (10 kBq). Dat was ook bijvoorbeeld ook de hoeveelheid americium-241 die in rookmelders zat.
Er zijn nog steeds grenswaarden voor kunstmatige radioactieve isotopen waaronder vergunningen vergunningen niet nodig zijn, maar de nieuwe regels zien er ingewikkeld uit. Misschien is het op scholen nog wel strenger, ik weet dat niet.
Ik wil nog wel kwijt dat je van zo'n radiumhorloge het horlogeglas er vooral niet af moet halen. Als dat ooit wel gebeurd is zou ik aanraden zo'n horloge af te laten halen door een daarvoor bevoegd bedrijf. Ja, dat zal wel duur zijn. Zie in dit verband ook het verhaal van David Hahn, de radioactive boy scout.
De gloeikousjes die tegenwoordig in de handel zijn bevatten geen thorium. Dat is vooral ter bescherming van het personeel in de fabrieken waar die gemaakt worden.
Dag Pieter,
Regelgeving voor radiumhoudende horloges ('aanwijsinstrumenten') staat in het Besluit basisveiligheidsnormen stralingsbescherming (Bbs), paragraaf 4.4.1 en 4.4.2.
Dit is stof voor een stralingsbeschermingsdeskundige of toezichthoudend medewerker stralingsbescherming, lijkt me.
https://wetten.overheid.nl/BWBR0040179/2025-01-01
Zie ook
https://www.afvalscheidingswijzer.nl/alle-afvalproducten/gevaarlijk-afval/radioactieve-producten
Groet, Jaap
Beste Jaap,
Hierbij een antwoord op jouw vragen
a) Zou men eigenlijk de eenheid gray moeten gebruiken, omdat de equivalente dosis HT en de effectieve dosis E met de eenheid sievert alleen (mogen) worden gebruikt voor stochastische effecten?
Ja, in het geval van hoge stralingsdoses treden weefselreacties (deterministische effecten) op; daar zijn de equivalente en effectieve dosis niet voor bedoeld (uiteraard neemt de kans op kanker hierdoor wel toe). De equivalente en effectieve dosis zijn bedoeld voor het inschatten van de kans op kanker (stochastisch effect).
b) Is de uitspraak 'Als een of ander orgaan een dosis ontvangt, zal er pas schade aan dat orgaan ontstaan als veel cellen tegelijk beschadigd worden' juist?
Er onstaat inderdaad pas schade aan een weefsel als de drempeldosis voor het betreffende weefsel wordt overschreden; als er dus veel cellen beschadigd zijn.
c) Is de uitspraak over 2000 kankergevallen in 20 jaar juist?
Theoretisch wel, in de praktijk zien we dit niet en is dit ook lastig vast te stellen aangezien de natuurlijke kans op kanker al varieert tussen de 30 en 35%. Of een kanker onstaan is t.g.v. stralingsblootstelling is niet te herleiden. Besef wel dat het risicogetal van 5% per Sievert (ofwel 5*10-5 per mSv) is afgeleid van de atoombomslachtoffers van Nagasaki en Hiroshima bij een hoog dosistempo en bij een hoge stralingsdosis en dat dit vertaald is naar een laag dosistempo en lage dosis en dat er uit wordt gegaan van een lineair dosiseffect zonder drempel.
In bijvoorbeeld Zwitserland en Finland is het achtergrond stralingsniveau 3x zo hoog als hier in NL, terwijl daar de kankerincidentie vergelijkbaar is met hier.
d) Klopt dat, die opvatting van 'veel stralingsdeskundigen'?
Of het er veel zijn weet ik zo niet, maar zeker wel een aantal. Aanstaande vrijdag is er een NVS-symposium (Nederlandse Vereniging voor Stralingshygiëne) waar ik naar toe ga en waar ik stralingsdeskundigen spreek die hier mee te maken hebben en kan ik dat eens navragen (ik ben zelf stralingsdeskundige bij een technische universiteit en heb daar dus niet mee te maken). Hoe lang een patiënt in quarantaine moet blijven is niet pas tot het moment dat de radioactieve isotopen uit het lichaam verdwenen zijn, maar is afhankelijk van het stralingsniveau van de patiënt. Voor schildklietherapie met I-131 geldt bijvoorbeeld het wettelijke criterium van 20 µSv/h op 1 meter afstand van de schildklier; indien het dosistempo kleiner of gelijk is dan 20 µSv/h op 1 meter van de schildklier mag de patiënt naar huis. Ik heb begrepen dat hier, afhankelijk van de thuissituatie van de patiënt en met leefregels, van afgeweken mag worden en dat patiënten eerder naar huis mogen.
e) Klopt dat, 'Zij stierven vrijwel allen aan stralingsziekten'?
Ik vermoed niet allemaal, maar zeker wel een groot deel. Exacte getallen zijn er niet, maar dit is sterk afhankelijk van de hoeveelheid binnengekregen radium (en dus stralingsdosis). De meisjes die er niet zo lang gewerkt hebben zullen waarschijnlijk niet doodgegaan zijn als gevolg van de radium inname.
# @ Pieter: 1 µCi komt overeen met 37 kBq, niet met 10 kBq.
# Alle toepassingen (radioactieve bronnetjes, stralingstoestellen etc.) van ioniserende straling ten behoeve van onderwijs zijn vergunningplichtig! Bovendien moet er een toezichthoudend medewerker stralingsbescherming (TMS) beschikbaar zijn.
# Radiumhoudende horloges, thoriumhoudende gloeikousjes en lasstaafjes, uraniumhoudend porselein, aardewerk en glaswerk en uraniumerts zijn vergunningplichtige bronnen en mag je dus niet zonder vergunnning in je bezit hebben. Als je van dit soort bronnen af wilt dan kan dat het beste door deze in te leveren bij bijvoorbeeld universiteiten waar met bronnen van ioniserende straling wordt gewerkt. Zij hebben vaak een vergunning om dit soort bronnen in ontvangst te mogen nemen. Zij zorgen er vervolgens voor dat deze bronnen netjes afgevoerd worden naar de COVRA (Centrale Organisatie Voor Radioactief Afval). Alle radioactieve afvalstoffen moeten namelijk afgevoerd worden naar de COVRA (https://www.covra.nl/nl/); dit is in de Kernnergiewet vastgelegd.
Met vriendelijke groet,
Leon
Dag Leon,
Dank voor het uitvoerige en deskundige antwoord!
Groet, Jaap
Leon: ja, 37 kBq.
Ik vond deze Powerpoint over de nieuwe wetgeving. Op pagina 10 staat dat het wat betreft het onderwijs niet meer uit te leggen is, en dat de vrijstellingsgrenzen veel strengere waardes hebben. Maar dat kan denk ik niet betekenen dat alle bezit verboden is. Er zijn nog steeds vrijstellingsgrenzen waarvoor een vergunning of registratie niet nodig is. Op pagina 34 staat het volgende:
Dus het moet ervan afhangen om hoeveel Fiesta-ware aardewerk, uraniumerts, etc het gaat. Maar de grenzen die hier staan verbazen me wel wat, want dit lijkt me hoger dan wat vroeger gold. En ik kan dit niet terugvinden in de officiële publicaties.
Ik gebruikte op practica graag zwakke bronnen uit de omgeving: kaliumhoudend keukenzout uit de supermarkt, radondochters uit de lucht, gasbeton van een gesloopt huis, gloeikousjes, etc.
Beste Pieter,
Het ligt inderdaad iets genuanceerder dan ik hierboven schetste met mijn opmerking dat álle toepassingen t.b.v. onderwijs vergunningplichtig zijn. Hoewel individuele bronnen mogelijk vrijgesteld zijn, zijn er enkele cruciale zaken om rekening mee te houden:
- Je moet rekening houden met de sommatieregel; indien de gewogen gesommeerde activiteit (bronactiviteit gedeeld door vrijstellingsactiviteit) van meerdere vrijgestelde bronnen groter is dan 1, is alsnog een vergunning noodzakelijk (de activiteitsconcentratie zit voor puntbronnen (en dat zijn juist de bronnen die gebruikt worden tijdens een practicum) altijd boven de vrijstellingswaarde). Dit is in de praktijk heel vaak het geval, tenzij je een enkel vrijgesteld bronnetje hebt (er zijn radionucliden met weinig risico waar je er meer van zou mogen hebben voordat je met de sommatieregel boven de vrijstellingsgrens komt).
- Ook als er geen vergunning noodzakelijk is moet het gebruik en beheer van de bronnen vakkundig gebeuren. Er zijn eisen aan de kennis en instructie van het personeel dat met de bronnen werkt (zoals de docent of TOA), en een correcte opslag is noodzakelijk.
# Een correcte opslag wil zeggen dat voldaan wordt aan de volgende eisen:
- De bergplaats moet tenminste 1 uur brandwerend zijn;
- Op de kluis moet het het stralingssymbool + het opschrift ‘bergplaats radioactieve stoffen’ aanwezig zijn;
- Het stralingsniveau op 10 cm afstand van enig bereikbaar oppervlak van de bergplaats mag niet hoger zijn dan 1 µSv/h;
- De kluis moet afsluitbaar zijn;
- Er hoort een register van de aanwezige bronnen in de bergplaats bij de bergplaats aanwezig te zijn waarop wordt bijgehouden waar en door wie bronnen in gebruik zijn als bronnen uit de bergplaats worden gehaald;
- De locatie van de bergplaats moet bij de brandweer bekend zijn.
- Zelfs bij vrijgestelde bronnen moet altijd het ALARA-principe (As Low As Reasonably Achievable) toegepast worden: de blootstelling aan straling moet zo laag zijn als redelijkerwijs mogelijk is.
# De radiumhoudende horloges, thoriumhoudende gloeikousjes en lasstaafjes en uranium erts die ik in de praktijk ben tegengekomen zijn allemaal vergunningsplichtig; uraniumhoudend porselein, aardewerk en glaswerk zou vrijgesteld kunnen zijn, maar dat geldt zeker niet voor alles! In het verleden is niet gedocumenteerd hoeveel uranium gebruikt is in dit soort materialen; dit varieert van 1 tot wel 25 massa% aan uranium!
# Ra-226 (vrijstellingsgrenzen: activiteit 10 kBq, activiteitsconcentratie 10 Bq/g) houdende wijzertjes van horloges bevatten doorgaans minimaal 15 kBq aan Ra-226 en de activiteitsconcentratie is hoger dan 10 Bq/g en zijn daarmee vergunningplichtig; het dosistempo op het horlogeglas is ca. 10 µSv/h, zonder horlogeglas is dit hoger dan 100 µSv/h!
# Th-232 (vrijstellingsgrenzen: activiteit 1 kBq, activiteitsconcentratie 1 Bq/g) houdende gloeikousjes bevatten doorgaans tussen de 1 en 1,5 kBq aan Th-232 en de activiteitsconcentratie is ruim hoger dan 500 Bq/g en daarmee vergunningplichtig; er zijn ook gloeikousjes tussen de 0,7 en 1 kBq aan Th-232, dus deze zou je één mogen hebben zonder vergunning, echter op het gloeikousje staat niet aangegeven wat de activiteit aan Th-232 in het gloeikousjes is, dit zal dus door meting vastgesteld moeten worden. Om je een idee te geven, de effectieve volgdosis door inhalatie van slechts 1500 Bq Th-232 is 100 mSv!
# Alle stukken uraanerts die ik tot op heden ben tegengekomen bevatten altijd meer activiteit aan U-238 dan de vrijstellingsgrenzen (activiteit 1 kBq en activiteitsconcentratie 1 Bq/g) en zijn dus vergunningplichtig. Als stukken uraanerts niet goed worden opgeborgen, besmetten ze de omgeving rondom het uraanerst! Kleine stukjes uraanpekerts met een volume van slechts 2 cm3 stralen meer dan 100 µSv/h op oppervlak! Hier moet dus zorgvuldig mee worden omgegaan!
Met vriendelijke groet,
Leon
Beste Jaap,
Ik zou nog terugkomen op jouw vraag of veel stralingsdeskundigen het een overbodige maatregel vinden om patiënten die radiotherapie hebben gehad met medische isotopen in verband met kanker een tijd in quarantaine worden gehouden totdat de radioactieve isotopen uit het lichaam verdwenen zijn. Ik heb hierboven al even aangegeven dat een patiënt niet in quarataine moet blijven tot het moment dat de radioactieve isotopen uit het lichaam verdwenen zijn, maar totdat het stralingsniveau lager is dan 20 µSv/h op 1 meter afstand van de patiënt; dit ligt in de vergunning vastgelegd.
In principe zijn veel stralingsdeskundigen het met die opvatting eens, maar niet voor de patiënten die bijvoorbeeld incontinent zijn en/of veel braken en is dit ook sterk afhankelijk van de thuissituatie.
Met vriendelijke groet,
Leon