Radioaktivitet En introduktion Johannes Barth, Torpskolan, Lerum – www.lektion.se Radioaktivitetens upptäckt • 1896 upptäcker Henri Bequerel att ett (radioaktivt) salt färger fotografisk film svart (utan att filmen hade utsatts för synligt ljus) • Slutsats: vissa ämnen sänder ut osynligt ljus (strålning) som är upphov till kemiska förändringar i filmen Radioaktivitet • Atomkärnan av vissa atomer är instabil och faller sönder. • Tunga kärnor, (kärnor med många protoner och neutroner) är ofta instabila, då de innehåller för mycket plusladdning i en punkt • Ämnen med överskott av neutroner eller protoner kan vara instabila α-strålning • Partikel strålning • Vid tunga kärnor • He-kärnor (He2+) kastas ut i hög fart • Stoppas lätt • Ofarligt utanför kroppen • Extrem farligt i kroppen • Antalet protoner minskar med två - ett nytt ämnet bildas • Exempel: 222Rn omvandlas till 218Po och en He+ β--strålning • Partikel (elektron) strålning • Vid överskott av neutroner • En neutron omvandlas bl.a. i en proton, och en elektron • Protonen stannar i kärnan elektronen kastas ut i hög fart • Stoppas av plexiglas • Mindre farligt utanför kroppen • Farligt i kroppen • Antalet protoner ökar med ett - ett nytt ämnet bildas • Exempel 14C omvandlas till 14N β+-strålning • Partikel (positron) strålning • • • • • • Vid överskott av protoner En proton omvandlas bl.a. i en neutron och en positron Neutronen stannar i kärnan positronen kastas ut i hög fart Stoppas av plexiglas Mindre farligt utanför kroppen Farligt i kroppen • Antalet protoner minskar med ett - ett nytt ämnet bildas • Exempel 22Na omvandlas till 22Ne γ-strålning • Elektromagnetisk strålning • Våglängd ca. 1-12m • Extremt energirik • Förkommer i samband med α- eller β-sönderfall • Stoppas bara av bly och betongvägg • Stor risk för hälsan • Påverkar inte atomens sammansättning Elektromagnetiskt strålning Synligt ljus utgör bara en liten del av elektromagnetiskt strålning α-, β- och γ-strålning • Alfastrålning stoppas av papper • Betastrålning av plexiglas • Gammastrålning kan bara stoppas av bly och tjocka betongvägg α-, β- och γ-strålning • Kallas även ioniserande strålning • Har förmågan att sparka ut elektroner ur atomer som därmed omvandlas till joner • Många användningsområden • Röntgendiagnostik • Nuklearmedicin • Forskning • Kärnkraft (Elproduktion) Röntgendiagnostik • Elektromagnetiskt strålning (fotonstrålning) • Kort våglängd (ca. 1-10m), energirikt • Tränger bättre igenom vävnad (mjuka delar) än ben Kärnkraft… • Ett tungt ämne (tex. uran-235) beskjuts med neutroner • Det nya instabila ämnet (uran-236) faller sönder i två nya ämnen och 2-3 nya neutroner. • Reaktionen producerar värme • Värmen används för att driva gasturbiner Tryckvattenreaktor Kokvattenreaktor Kärnkraftverk i Sverige • • • • Forsmark Oskarshamn Ringhals (Barsebäck) Kärnkraftverk i världen Tjernobyl Fukushima…