Måling av radioaktivitet-dosimeter
Radioaktivitet er ustabile atomkjerner, og beskriver spontane omdanninger. I sånne omdanninger frigjøres energi som stråling. Radioaktivitet kan vi finne overalt, i større og mindre doser.
i dette forsøket har vi fem forskjellige oppgaver. Vi skal finne ut mer om grunnstoffene Strontium, Americium og Cesium. Vi skal forklare forskjellen på biologisk og fysisk halveringstid. Vi skal forklare hvorfor barn er mer utsatt for skader av radioaktivitet enn voksne. Vi skal lage en bruksanvisning på dosimeteret RADEX 1706, og bruke det til å måle radioaktivitet.
Oppgave 1
Strontium har atomnummeret 38, og Sr er det kjemiske symbolet. Av de kunstig fremstilte strontium isotopene, så er strontium -90 den mest stabile av dem. -90 har en halveringstid på 28,79 år. På grunn av stoffets ekstreme reaktivitet i oksygen, er det sjeldent vi finner strontium i naturlig og ren form. Det er heller i kjemiske forbindelser med andre stoffer.
Fint strontium-pulver er selvantennende i luft, og strontium-salter vil avgi en rød farge hvis den blir brent. Det blir derfor brukt i flere forskjellige fyrverkeri typer.
Isotopen strontium -90 sender beta-stråling.
Americium har 95 atomnummeret 95, og Am er det kjemiske symbolet. Dette er et kjemisk fremkalt radioaktivt grunnstoff uten stabile isotoper, men americium -241 er en av de mest stabile av dem. -241 har en halveringstid på 432,2 år. Den radioaktive isotopen brukes for eksempel til å måle tykkelsen på glassruter, og som strålings kilde i røykvarslere.
Isotopen Americium -241 skyter ut heliumkjerner, og sender dermed ut alfa-stråling.
Cesium har atomnummeret 55, og Cs er det kjemiske symbolet. Cesium består av en stabil isotop Cs -133, og cesium -137 er en av de mest stabile radioaktive isotopene med en halveringstid på 30,07 år.
Grunnstoffet finnes ikke i naturlig, ren form. Men den kan finnes blant annet i noen mineraler. Det er et av verdens mest sjeldne grunnstoffer. Cesium -137 har vært brukt som strålings-kilde i kreftbehandling.
Cesium -137 er et av stoffene som lettest vil avgi et elektron, og sender dermed ut beta-stråling.
Oppgave 2
Biologisk halveringstid er tiden det tar før halvparten av konsentrasjonen av stoffet er utskilt fra kroppen. Denne tiden er avhengig av fysiologiske faktorer.
Fysisk halveringstid er tiden som går før halvparten av atomkjernene i det radioaktive stoffet er omdannet til andre atomkjerner. Mengden og intensiteten fra strålingen er dermed halvert.
Oppgave 3
Hvorfor barn er mer utsatt for skader som følge av å spise mat som inneholder radioaktivitet enn voksne er fordi hos barn så er ikke immunforsvaret og andre organer ferdig utviklet. Mens hos voksne er immunforsvaret sterkere, og organene tåler mer. Dermed er barn i mye større grad utsatt for skader enn voksne.
Oppgave 4
Bruksanvisning på dosimeteret RADEX 1706
(hentet fra naturfagsdude.blogspot.no)
Stor knapp til høyre: A
Liten knapp nede til venstre: B
Liten knapp over B: C
Batteriikon: Batterilevetid som er igjen
µSv / h: Hvilken måleenhet som brukes
0.30: Terskelsignal. Enheten lager lyd dersom signalet blir høyere enn dette tallet
Stort tall i midten: Mengden radioaktivitet oppgitt i µSv
Innhold
1. Power 1.1: Knappen
2. Menu 2.1: Åpne / Lukke menyen 2.2: Inni menyen 2.3: Units 2.4: Levels 2.5: Setup 2.5.1: Backlight 2.5.2: Audio
3. Måling 3.1: Starte å måle 3.2: Under måling 3.3: Etter måling
1. Power1.1: KnappenFor å skru på dosimeteret trykk på A.For å skru av dosimeteret hold inne A.
2. Menu
2.1: Åpne/lukke menyen
For å åpne menyen; trykk på CFor å gå ut av menyen; trykk på A
2.2: Inni menyFor å gå tilbake trykk på ANaviger nedover med BVelg alternativ med C
2.3: UnitsVelg µSv / h (Mikro-Sievert / time) - Dette er standardmåleenheten
2.4: LevelsDu kan velge hvor kraftig terskelstyrken skal være. Hvis mengden radioaktivitet går over dette tallet vil dosimeteret lage en pipelyd.
2.5: Setup
2.5.1: BacklightSkru bakgrunnslys av eller på
2.5.2: AudioSkru pipelyden til høyt, lavt eller av.
3. Måling
3.1: Starte å måleDen starter automatisk. Ingen grunn til panikk
3.2: Under målingVent til at alle 4 Ba'ene til venstre er ferdig, dermed har enheten kalibrert seg.
3.3: Etter måling
Det store tallet i midten indikerer hvor mye µSv / h som er i lufta. Dette er basert på gjennomsnittet i løpet av kalibreringstiden.
Oppgave 5
Målinger
Vi skal måle tre forskjellige bergartene vi har fått utdelt.
1: Orthitt (allanitt): er et av de mest vanlige materialet som kan forekomme i krystaller. Det var denne som fikk høyest utslag av de tre steinene. Den fikk 0,72 µSv/t.
2: Euxenitt: er et material som til vanlig inneholder store mengder uran og thorium. Det forekommer i klumper som kan tilsvare mange kilogram. Denne fikk et utslag som lå mellom de to andre. Den fikk 0,38 µSv/t
3: Raudberg 0, 24 µSv/t har det laveste utslaget av de tre bergartene. Det beviser at materialet er svært lite radioaktivitet.
Bakgrunnstråling
Inne: 0, 17 µSv/t
Ute: 0,10 µSv/t
Konklusjonen: siden målingenes resultat av de radioaktive materialene er relativt lave, vil ingen av de kunne gjøre skade på kort sikt. Likevel har Orthitt (allanitt) som har den høyeste dosen av radioaktivitet, og er den største faren av de tre.
Bakgrunnstårlingen var litt høyere inne enn ute. Dette kan forklares med at materialene i veggene inne er hentet fra granitt, som inneholder noe radioaktivitet. Dermed vil målingene inne være høyere enn andre steder.
Feilkilder: mulige feilkilder ved forsøket kan være ujevn måling på grunn av unøyaktighet ved utstyr (dosimeteret), eller påvirkning fra andre radioaktive stoffer.