Hopp til innhald

  1. Home
  2. NaturfagChevronRight
  3. Stråling og radioaktivitetChevronRight
  4. Bruk av ioniserende strålingChevronRight
  5. Bruk av ioniserande partikkelstrålingChevronRight
SubjectMaterialFagstoff

Fagartikkel

Bruk av ioniserande partikkelstråling

Ioniserande partikkelstråling kan vere til dømes alfa- og protonstråling. Alfastråling vert brukt i røykvarslarar, medan protonstråling vert brukt i medisinsk samhanding.

Røykvarsler. Foto.

Alfastråling

I ein røykvarslar finst det ei radioaktiv alfakjelde (americium) med lang halveringstid. Kjelda ioniserer lufta i eit lite kammer slik at ho der leier elektrisk straum. Eit batteri passar på at det går ein svak straum gjennom den ioniserte lufta.

Kjem det røyk inn i kammeret, blir alfapartiklane meir eller mindre absorberte av røyken, slik at dei ikkje lenger kan ionisere lufta i kammeret. Då blir straumen gjennom kammeret redusert, og apparatet er laga slik at nettopp det fører til at alarmen går.

Protonstråling

Protonstråling blir brukt i strålebehandling av somme kreftformer. Denne strålinga blir laga i særskilde apparat (syklotronar), og utgangsstoffet er vanlege hydrogenatom. Først blir elektrona fjerna. Så blir dei positive hydrogenkjernane (protona) akselererte opp mot 60 prosent av lysfarten og deretter retta inn mot målet. Med protonstråling er det lettare å avgrense strålinga til sjølve kreftsvulsten enn med røntgenstråling.

Nøytronstråling

Nøytronstråling er ei svært gjennomtrengjande stråling. Strålinga inneheld nøytrale nøytron som på vegen gjennom stoffet verken blir dregne mot eller støytte bort av elektrisk ladde partiklar.

Skal vi stanse nøytrona, må det skje ved ein slags "front-mot-front-kollisjon" med andre partiklar. Nøytronstrålar blir for eksempel stansa av vassmolekyla i eit par meter vatn.

Nøytronstrålar er ioniserande ved at nøytrona kolliderer med atomkjernar, som i sin tur rasar vidare og ioniserer andre atom på vegen. Atoma som blir ioniserte, blir til positive ion.

Vi kan få til nøytronstråling ved hjelp av ein kjernereaksjon. Ein vanleg framgangsmåte er å sende alfapartiklar mot beryllium. Då blir det utvikla karbon og nøytron etter denne reaksjonslikninga:

He24+Be49C612+n01 kor n01 er eit nøytron

Etter reaksjonen får nøytronet nok rørsleenergi til å forlate reaksjonsblandinga med stor fart.

Vi får òg nøytron som eit slags biprodukt i kjerneenergiverk. Der blir det frigjort energi ved at store atomkjernar spaltar seg i to om lag jamstore delar, samstundes som det blir utvikla nøytron.

Nøytron til strukturanalysar

For å finne ut korleis ein del stoff er oppbygde, sender ein nøytron gjennom stoffet. Deretter studerer ein korleis nøytronstrålane har endra retning. Det kan fortelje mykje om strukturen i stoffet, det vil seie korleis atoma i stoffet er ordna i rommet, og om dei magnetiske eigenskapane til stoffet. Dette går føre seg ved Institutt for energiteknikk på Kjeller.

Nøytron ved kreftbehandling

Nøytronstrålar blir òg nytta i behandlinga av kreft. Ved å gi kreftsvulsten ei sprøyte som inneheld ei borsambinding, og deretter sende ein nøytronstråle mot svulsten, blir kreftcellene i det borhaldige vevet øydelagde.

Det som skjer, er at eit nøytron blir fanga inn av borkjernen, og denne kjernen spaltar seg i ein alfapartikkel og ein litiumkjerne etter reaksjonen. Alfapartikkelen (heliumkjernen) og litiumkjernen som blir utvikla under kjernereaksjonen, er store partiklar og gjer dermed stor skade når dei råkar det næraste vevet. Men desse partiklane får ikkje større rørsleenergi enn at dei blir stansa av kreftcellene. Dermed er det kreftcellene som blir øydelagde, og ikkje vevet ikring.

Læringsressursar

Bruk av ioniserende stråling

Kva er kjernestoff og tilleggsstoff?
SubjectEmne

Fagstoff

SubjectEmne

Oppgaver og aktiviteter