Radioactiviteit meten

Wat is precies nucleaire straling en hoe ontwikkelt het zich?

Een atoom bestaat uit een zeer solide kern en elektronen. De positief geladen kern wordt omcirkeld door negatief geladen elektronen. In de atoomfysica is de kern van betekenis. Deze bestaat uit neutrale neutronen en positieve protonen die gewoonlijk aanwezig zijn in gelijke aantallen. Bij een verschillend aantal neutronen ontstaat er een zogenaamd isotoop resultaat, dat soms instabiel - en dus radioactief is. Bij verval van de atoomkern (natuurlijk bederf of kernsplitsing), kunnen de volgende geladen deeltjes blijven:

• Alfa straling
• Bètastraling
• Gammastraling

Bereik en de stralingsafscherming

De alfastraling kan al worden gestopt door een vel papier, omdat het slechts een bereik van enkele centimeters heeft. 
De bètastraling dringt door het papier en wordt niet weerhouden door aluminium of staal. Deze straling is breder dan de alfastraling en heeft een bereik van enkele meters. 
De gammastraling heeft de langste reikwijdte en gaat dus gemakkelijk door papier en aluminium/staal. Het kan alleen worden afgeschermd door dik beton en loden muren.

Gevolgen van de radioactiviteit

De straling kan door het inademen van lucht en via de huid in het menselijk lichaam komen.

• Maakt de werking van belangrijke enzymen onmogelijk
• Vernietigt celcomponenten
• Wijzigt genetische informatie
• Verhoogt het risico op kanker
• Stralingsziekte
• Verhoogt het risico op leukemie (bloedkanker)

Belangrijke eenheden

Radioactiviteit:
Becquerel (Bq) is de eenheid van radioactiviteit. 1 Bq is wanneer er 1 kern vervalt in 1 seconde. De natuurlijke radioactiviteit in ons voedsel heeft een gemiddelde van 40 becquerel per kilogram. Dat wil zeggen, in 1 kg voedselbederf vervallen gemiddeld 40 kernen per seconde.

Stralingsdosis:
Sievert (Sv) is de eenheid van de stralingsdosis. Het beschrijft het effect van ioniserende straling op mensen. Een duizendste deel van de Sievert is de millisievert (mSv). Bij deze dosis wordt rekening gehouden met de verschillende effecten van verschillende soorten straling en de stralingsgevoeligheid van organen. Daarom brengt dit ook de grootste risico’s met zich mee.

Dosislimieten:
Met een lage dosis straling kan het lichaam goed omgaan: ongeveer twee tot vier millisievert (mSv) per jaar is het normale stralingsniveau in Duitsland. Waarvan ongeveer 1,5 mSv terug te voeren is naar röntgenfoto’s.
De rest is voornamelijk natuurlijke straling uit de ruimte en vanaf de grond. Maar dit is onschadelijk.
Het wordt pas gevaarlijk wanneer de straling aanzienlijk verder reikt. Bij een gemiddelde blootstelling aan straling kan alleen statistisch worden bewezen dat het risico - de incidentie van kanker, vooral leukemie - toeneemt in de populatie. Van ongeveer 250 mSv, is de kans groot dat de straling het DNA beschadigd en vroeg of laat kanker veroorzaakt. Ook steriliteit of aangeboren afwijkingen en schade aan de hersenen bij het nageslacht kan een laat gevolg van straling zijn. Acute stralingsziektes treden alleen op bij doses van ongeveer 1 Sievert.

Het meten van radioactiviteit: 
Wij mensen hebben geen zintuigen om straling te waarnemen. Echter, de radioactiviteit kan gemakkelijker worden gemeten dan bijvoorbeeld chemische stoffen, die ook met de zintuigen in de meeste gevallen niet waar te nemen zijn. Zelfs met een eenvoudig meetinstrument is het onder gunstige omstandigheden mogelijk een vervallen kern te detecteren onder 1 biljoen niet-radioactieve atomen.
Om radioactiviteit te meten worden geigertellers (of Geiger-Müller-tellers) ingezet. Goede meetapparatuur meet zowel gamma-, alfa-en bètastraling.