Välkommen till Resurscentrums frågelåda!

 

Vill du ha ett snabbt svar - sök i databasen: Anpassad Google-sökning
(tips för sökningen).
Använd diskussionsforum om du vill diskutera något.
Senaste frågorna. Veckans fråga.

3 frågor/svar hittade

Materiens innersta-Atomer-Kärnor [13744]

Fråga:
Radon och naturlig radioaktivitet
/Veckans fråga

Ursprunglig fråga:
Jag är Högskolestudent inom samhällsvetenskap och har en fråga angående radon.

Jag undrar hur den fysiska / kemiska processen ser ur när radondöttrar bildas. Bildas de av sig självt eller genom fotolys? Vad har radonet samt "dess döttrar" för fysiska beteckningar? Faller dessa sönder i yttligare beståndsdelar och i så fall hur osv.
/Robin S, Göteborg

Svar:
Naturlig radioaktivitet

Alla grundämnen tyngre än helium har bildats i stjärnor genom fusion och vid slutet av stjärnans liv kastats ut i rymden. Dessa grundämnen kommer sedan ingå i materialet som bildar nästa generation stjärnor och planetsystem.

Många av de nuklider (en nuklid är en kärna med ett visst antal neutroner och protoner) som bildas på detta sätt är radioaktiva, och sönderfaller med en karakteristisk halveringstid. Solsystemet är c:a 4.5 miljarder år gammalt, så endast nuklider med halveringstider av storleksordningen miljarder år kan finnas kvar i dag.

De viktigaste av dessa ursprungliga radioaktiva ämnena är 40K (halveringstid 1.3 miljarder år), 235U (0.71 miljarder år), 238U (4.5 miljarder år) och 232Th (14 miljarder år),

De tre tunga ämnena ovan är urspunget till tre naturligt förekommande radioaktiva kedjor med en serie a- och b--sönerfall, se nedan.


U-235 serien


U-238 serien


Th-232 serien

Sedan finns även ett antal radioaktiva ämnen som ständigt bildas av den kosmiska strålningen. De viktigaste är 14C (5730 år), tritium (3H, 12.3 år) och 7Be (53 dagar).

Radon

I alla tre serierna ovan finns ädelgasen radon (Rn) i sönderfallskedjan. Den med längst halveringstid är 222Rn (3.8 dagar) i U-238 kedjan. Låt oss begränsa diskussionen till denna. När serien av sönderfall kommit till 222Rn kan, eftersom Rn är en gas, den radioaktiva nukliden ge sig iväg från uran-malmen och eventuellt upp till jordytan. Om radonet kommer in i ett hus och ansamlas där kan det vara mycket farligt.

En a-strålande källa är normalt inte särskilt skadlig, eftersom a-partiklarna stoppas av det yttersta hudlagret. Radon är emellertid en gas och kan komma in i lungorna. Om radonet sönderfaller där, kommer dotterkärnan och hela serien av döttrar att stanna i lungorna och ge upphov till mycket koncentrerade och skadliga strålskador. Radon-döttrarna är alltså alla nuklider som ligger efter radon i serien.

Den viktigaste effekten äv denna bestrålning är cancer. Mängden radon i hus varierar mycket över Sverige. Förekomsten är i första hand beroende av husets konstruktion och förekomsten av uran i berggrunden. Gränsvärdet för bostäder i Sverige är 200 Bg/m3, se Rikt- och gränsvärden för radon .

Det är svårt att uppskatta antalet cancerfall som orsakas av radonbestrålning (rökning är en mycket större orsak), men den senaste siffran jag sett är 800 personer per år i Sverige. Men, som sagt, denna siffra är mycket osäker.
/Peter E

Nyckelord: radon [4]; naturlig radioaktivitet [3]; strålning, faror med [23]; radioaktivitet, sönderfallskedja [7];

1 http://www.physics.isu.edu/radinf/natural.htm
2 http://hyperphysics.phy-astr.gsu.edu/hbase/nuclear/radser.html

*

Materiens innersta-Atomer-Kärnor [12842]

Fråga:
Hejsan! Jag har några frågor om radioaktivitet till er här på fysiken, som jag inte har fått bukt med än och hoppas att ni kan hjälpa mig med...

1) Hur kan radioaktiviteten påverka oss människor på både positiva och negativa sätt?

2) Vilken strålning är farligast? (alfa, beta eller gamma?)
/Mattias E, Samskolan, Göteborg

Svar:
Mattias!

Joniserande strålning (Joniserande_strålning ) är ett samlingsbegrepp på strålning som har förmågan att slå ut elektroner ur atomer som den kolliderar med, vilket förvandlar atomerna till joner. Joniserande strålning kan antingen vara elektromagnetisk strålning (ultraviolett, röntgen-, och gammastrålning) eller partikelstrålning (energirika elektroner, protoner med mera som har en energi på några elektronvolt).

Din första fråga är inte så lätt att svara kort på... Först och främst måste man skilja mellan naturligt förekommande radioaktivitet och den som är skapad av oss människor. Man måste också noga skilja på radioaktiviteten i sig, som ju har med atomkärnors sönderfall att göra, och på verkan av den joniserande strålning (alfa, beta och gamma) som sänds ut i samband med sönderfallen.

Det finns många sätt att utnyttja radioaktivitet och strålning - t.ex. inom geologi, arkeologi och klimatforskning (kol-14-datering, spårämnesstudier), medicin (cancerbehandling, PET-kamera) och industrin (tjockleks- och nivåmätning, förslitningsstudier). Gemensamt för dessa är att det är relativt lätt att detektera även mycket små mängder av radioaktiva ämnen, och att man därför kan få mycket information på ett (oftast) icke-förstörande sätt.

Negativt är dock att den joniserande strålningen kan skada materia av alla slag, även människokroppen. Därför är t.ex. radioaktivt nedfall från kärnvapentest och kärnkraftverksolyckor, men även radon (som ju förekommer helt naturligt) så farliga.

Din andra fråga är inte heller lätt att svara på. Av de tre alternativen du nämner gör alfastrålningen mest skada när den tränger in i vävnad - den åstadkommer helt enkelt mer jonisation per längdenhet än de andra. Det är dock den strålart som det är enklast att skydda sig i från, eftersom den kan stoppas mycket effektivt även i tunna materieskikt, se bilden nedan (från Nationalencyklopedin ). Det bästa strålskyddet är emellertid alltid att vara på stort avstånd från strålkällor.

Läs vidare: Slå upp "joniserande strålning" och "radioaktivitet" i Nationalencyklopedin och länk 1 och 2!



/Margareta H/lpe

Nyckelord: joniserande strålning [4]; radon [4]; naturlig radioaktivitet [3]; strålning, faror med [23]; radioaktivt sönderfall [33];

1 http://www.stralsakerhetsmyndigheten.se/Allmanhet/Radon/Radonkallor/
2 http://science.howstuffworks.com/radon.htm/printable

*

Materiens innersta-Atomer-Kärnor [12335]

Fråga:
Sönderfallskedjan som startar med U(234) har nuklider med halveringstiden 250 000 år, 75 000 år, 1600 år och ca 4 dagar. Varje sönderfall i kedjan har ett alfasönderfall med karaktäristisk energi. Ett prov som var rent U(234) för 1 miljon år sedan inehåller alla dessa sönderfall. Vilket av sönderfallen har den största aktiviteten?
/rickard f, Hersby, Lidingö

Svar:
Skall det vara en trickfråga? Under förutsättningarna är kedjan i s.k. sekulär jämvikt, och alla sönderfall har samma aktivitet.

Tillägg: Rickard trodde inte utan vidare på svaret , så vi får reda ut problemet ordentligt! Det finns en sönderfallskalkylator på Universal Decay Calculator . Om vi räknar på serien från U-234 vid tiden 1 miljon år så får vi:

Activities after 1e6 a:
-------------------------
U-234: 587.2 Bq
Th-230: 855.3 Bq
Ra-226: 861.0 Bq
Rn-222: 861.0 Bq
Po-218: 861.0 Bq
Pb-214: 860.8 Bq
Bi-214: 860.8 Bq
Po-214: 860.6 Bq
Pb-210: 860.7 Bq
Bi-210: 860.7 Bq
Po-210: 860.7 Bq

Tittar vi på aktiviterna med början från U-238 (som har den mycket långa halveringstiden 4.5*109 år), så får vi efter 10 miljoner år:

Activities after 1e7 a:
-------------------------
U-238: 9.984e3 Bq
Th-234: 9.984e3 Bq
Pa-234m: 9.984e3 Bq
U-234: 9.969e3 Bq
Th-230: 9.969e3 Bq
Ra-226: 9.969e3 Bq
Rn-222: 9.969e3 Bq
Po-218: 9.969e3 Bq
Pb-214: 9.967e3 Bq
Bi-214: 9.967e3 Bq
Po-214: 9.965e3 Bq
Pb-210: 9.965e3 Bq
Bi-210: 9.965e3 Bq
Po-210: 9.965e3 Bq
Det senare exemplet uppvisar den klassiska sekulära jämvikten och alla aktiviteter är lika. Varför fungerar det inte om vi börjar på U-234? Jo, halveringstiderna 250000 år och 75000 år är alltför lika. Förutsättningen för sekulär jämvikt är att den första halveringstiden är MYCKET längre än de övriga. Det gäller inte här, och vi har i stället vad som kallas transient jämvikt (se Arya, Fundamentals of Nuclear Physics, Allyn and Bacon Inc 1966).
/Peter E

Se även fråga 5374

Nyckelord: naturlig radioaktivitet [3]; radioaktivitet, sönderfallskedja [7];

*

Ämnesområde
Sök efter
Grundskolan eller gymnasiet?
Nyckelord: (Enda villkor)
Definition: (Enda villkor)
 
 

Om du inte hittar svaret i databasen eller i

Sök i svenska Wikipedia:

- fråga gärna här.

 

 

Frågelådan innehåller 7203 frågor med svar.
Senaste ändringen i databasen gjordes 2017-11-19 11:33:22.


sök | söktips | Veckans fråga | alla 'Veckans fråga' | ämnen | dokumentation | ställ en fråga
till diskussionsfora

 

Creative Commons License

Denna sida från NRCF är licensierad under Creative Commons:
Erkännande-Ickekommersiell-Inga bearbetningar
.