Springen naar inhoud

Stralingsdosis hond



  • Log in om te kunnen reageren

#1

Danika Kersten

    Danika Kersten


  • 0 - 25 berichten
  • 17 berichten
  • Gebruiker

Geplaatst op 07 december 2012 - 14:02

Hallo allemaal,

Ik heb een vraag over de berekening van de stralingsdosis op een Rottweiler. Het betreft een Rottweiler die op het moment van de kernramp in Tsjernobyl zich in dat gebied bevindt. Hiervoor heb ik getracht de stralingsdosis op de hond te berekenen.


Zelf kwam ik op het volgende:
‘De onderzoekers willen graag weten wat de stralingsdosis op de Rottweiler is nadat deze een half uur lang blootgesteld is aan radioactief jodium.
De maximale energie van een B-deeltje van jodium-131 is 0,60 MeV (Bouwens et al, 2004). Uitgaande van deze maximale energie en een opname in het lichaam van 60% van de B-deeltjes.

Geabsorbeerde stralingenergie in Joule:
0,60 MeV=6,0ˑ105 eV
1 eV=1,602ˑ10-19 J(Bouwens et al, 2004)
6,0ˑ105 eVˑ1,602·10-19 J = 9,6·10-14 J
De maximale energie die een B- deeltje uitzendt, is dus 9,6·10-14 Joule per seconde. Stel dat het lichaam van de hond neemt 60% van deze energie opneemt.
9,6·10-14 J·0,6 = 5,8·10-14 J/s
Eén B-deeltje neemt dus een energie van 5,8·10-14 J/s op.

Tijdens de kernramp van Tsjernobyl kwamen er zeer veel deeltjes vrij, op 26 april 1986, de dag van de ramp, werd een activiteit van 704 Pbq gemeten. Dit is 704 petabecquerel, hetgeen overeenkomt met 704·1015 Bq. (https://www.oecd-nea...rnobyl/c02.html) Becquerel staat voor het aantal atoomkernen dat per seconde vervalt.
Het lichaam van de hond neemt dus 5,8·10-14·704·1015 J aan B-straling op per seconde.

De stralingsdosis kan worden berekend aan de hand van de volgende formule:
D=Eabs/massa (Baalen et al, 2008)

Om Eabs te berekenen, kan de onderstaande formule worden gebruikt
Eabs = Pstraling·t
Eabs = 4,1·104 J/s·1800 s
Eabs = 2,9·108 Joule

De Rottweiler heeft een massa van 50 kilogram. De stralingsdosis op het gehele lichaam van de hond is dus
D = Eabs/massa
D = 2,9·108 J/50 kg
D = 5,8·106 Gy’

In bronnen vind ik overal dat een stralingsdosis van 50 Gray al dodelijk is, dus het lijkt me dat dit wel een erg grote stralingsdosis is. Dus ik vraag mij af of mijn berekening wel juist is? Ik twijfel of ik het aantal Bq wel kan gebruiken om de straling op het lichaam van de hond uit te rekenen. Zou iemand mij hier misschien mee kunnen helpen? Bij voorbaat dank.

Veranderd door Danika Kersten, 07 december 2012 - 14:12


Dit forum kan gratis blijven vanwege banners als deze. Door te registeren zal de onderstaande banner overigens verdwijnen.

#2

Benm

    Benm


  • >5k berichten
  • 8803 berichten
  • VIP

Geplaatst op 07 december 2012 - 19:33

Ik denk dat je de mist in gaat met becquerels, en wat er gemeten is.

Een 'activiteit van xxx Bq' meten is namelijk nogal raar gesteld: je kan wel vastellen dat een bron een activiteit van zoveel Bq heeft. Maar ik denk dat dat hier niet het geval zal zijn, meetwaardes van de omgeving worden normaliter gedaan in units als Sv/uur.
Victory through technology

#3

Jan van de Velde

    Jan van de Velde


  • >5k berichten
  • 44871 berichten
  • Moderator

Geplaatst op 07 december 2012 - 22:20

In dit geval snap ik niet wat die tabel waaruit die 704 PBq komt eigenlijk voorstelt. Die tabel luidt:


Table 2. Daily releases of 131I


Day of release


Daily releases (PBq)


26 April


704



Ten eerste vind ik de eenheid vreemd voor een "daily relaease"; de becquerel heeft als SI-eenheid 1/s (s-1), ofwel vervallende kernen per seconde. Beetje vreemd om dat dan per dag te gaan tellen: vervallende kernen per seconde per dag.... :? ...

En waarom wordt de dosis in je vraagstuk beperkt tot straling uit 131I ? Zit je dit zelf te verzinnen? Wat is eigenlijk de letterlijke opgave??
ALS WIJ JE GEHOLPEN HEBBEN....
help ons dan eiwitten vouwen, en help mee ziekten als kanker en zo te bestrijden in de vrije tijd van je chip...
http://www.wetenscha...showtopic=59270

#4

Benm

    Benm


  • >5k berichten
  • 8803 berichten
  • VIP

Geplaatst op 08 december 2012 - 02:36

Nouja, ik begrijp wel hoe dat is opgesteld, als ik het correct lees, staat er:

Op 26 april is er (in totaal) 704 PBq aan I-131 vrijgekomen

Het is niet zo'n vreemde manier van tellen bij redelijk langlevende isotopen. De aanname erachter is dat de activiteit niet noemenswaardig afneemt over de periode van bijvoorbeeld die ene dag, zodat je het over de hele dag kunt integreren.

Nadeel is dat dit niets zegt over de hond in kwestie. De stralingsbelasting zoals hierboven uitgerekend zou erop neer komen dat AL het I-131 in die ene hond terecht is gekomen. Dat zou best het equivalent kunnen zijn van pakweg 6 MGy (heb het niet nagerekend), voldoende om de hond in ter plaatse letterlijk te verdampen.

Qua stralingsbelasting kun je het vergelijken met bekende effecten en technieken:

0.005 Gy - gemiddelde stralingsbelasting van de bevolking, incl CT scans, rontgenfoto's etc.
0.05 Gy - veilig geachte grens van blootstelling bij beroepsmatig werk met radioactieve stoffen
1 Gy - begin acute stralingsziekte
10 Gy - vrijwel 100% kans binnen een maand te sterven
1 kGy - voldoende om parasieten in voedsel te doden
10-100 kGy - voldoende om voedsel compleet te steriliseren tot vrijwel onbeperkte houdbaarheid

Voor het MGy bereik moet je eigenlijk gewoon naast een ontploffende atoombom staan.

Hoe erg chernobyl de media ook gehaald heeft, feitelijk zijn er ca 30 mensen gestorven aan acute stralingsziekte. In de controlekamer van de reactor liep die belasting op tot 15 Gy, maar op ook maar een beetje afstand is dat getal een heel stuk lager. Een hond (of mens) dat 100 meter van het reactorgebouw verwijderd was op het moment van de ramp zou er niet acuut aan gestorven zijn, maar wellicht wel op langere termijn.
Victory through technology

#5

Danika Kersten

    Danika Kersten


  • 0 - 25 berichten
  • 17 berichten
  • Gebruiker

Geplaatst op 08 december 2012 - 14:00


Bedankt voor de reacties! Er is geen opgave, ik probeerde met de bekende formules en gegevens een berekening te maken. Het is een berekening voor een vrije opdracht. De straling is beperkt tot 131I omdat me dit eenvoudiger leek.


Dat is inderdaad niet zo logisch dat AL die straling in die ene hond terecht is gekomen. Zou ik dit misschien op een andere manier kunnen berekenen waardoor het wel klopt? Of is het onmogelijk dit te berekenen?

#6

Jan van de Velde

    Jan van de Velde


  • >5k berichten
  • 44871 berichten
  • Moderator

Geplaatst op 08 december 2012 - 15:49

Onmogelijk is een groot woord. Maar eerst en vooral zul je een goede schatting moeten hebben van hoeveel straling je denkbeeldige rotweiler werkelijk geabsorbeerd heeft.

Denkvoorbeeld:
we nemen een puntvormige 131I-bron met een bekende activiteit, bijv 100 GBq, (dat is ongeveer 20 µg 131I als mijn berekeningen kloppen)
we plaatsen die bron in een denkbeeldige bol met een straal van 2 m. Oppervlakte van de bol is dan ongeveer 50 m².
we maken een foto op ware grootte van de rotweiler. Doorsnede van het beest opmeten, fiks exemplaar, 0,5 m²
we plakken die op de bol.
de hond blijkt 1% van de oppervlakte van die denkbeeldige bol in te nemen
vangt dus ook 1% van de straling van die puntbron
en vangt dus 1% x 100 GBq = 1 miljard β-deeltjes per seconde.
we laten de hond daar anderhalf uur staan, zeg 5000 seconden, dat worden dus 5·1012 β-deeltjes
aan 0,6 MeV is 3·1012 MeV
x 1,6·10-19 J = 5·10-7 joule
op een lichaamsgewicht van 100 kg (het was een flinke jongen) dus 5·10-9 J/kg (=Gray)

De grote vraag is dan, hoeveel van die denkbeeldige puntbronnetjes zouden er in de buurt van je denkbeeldige rotweiler hebben gelegen toen hij daar denkbeeldig rondliep?
ALS WIJ JE GEHOLPEN HEBBEN....
help ons dan eiwitten vouwen, en help mee ziekten als kanker en zo te bestrijden in de vrije tijd van je chip...
http://www.wetenscha...showtopic=59270

#7

Benm

    Benm


  • >5k berichten
  • 8803 berichten
  • VIP

Geplaatst op 08 december 2012 - 17:56

Je zou dan meetgegevens moeten hebben die daar zijn verzameld destijds. Natuurlijk zijn die er wel, maar het is niet super-nauwkeurig gemeten - je kan moeilijk iemand met een geigerteller een rondje laten lopen in een gebied waar 5 minuten verblijf al een riskante blootstelling oplevert.

Sowieso is het afval in chernobyl niet uniform verdeeld, dat kun je nu nog meten. Als je bijvoorbeeld een kilometer van de reactor loopt kan het maar zo zijn dat je even vrijwel niets meet, terwijl een paar meter verderop een geigerteller als een gek tekeer gaat. Wat er nu ligt is uiteraard gevolg van langer levende isotopen, in die 'hotspots' is dan gewoon een brokje materiaal uit de reactor terech gekomen en inmiddels een eindje onder de grond belandt.

Maar het verhaal met I-131 zal sowieso anders liggen: Het probleem daarmee is niet zozeer de straling die eraf komt als het ergens door de lucht zweeft of op de grond ligt. Het gaat mis doordat je het binnenkrijgt en het dan in de schildklier ophoopt. Met een halfwaardetijd van ruim een week levert dat lokaal een grote stralingsbelasting op, veel groter dan de straling die je 'van buiten' krijgt als je door een besmet gebied loopt.
Victory through technology

#8

Danika Kersten

    Danika Kersten


  • 0 - 25 berichten
  • 17 berichten
  • Gebruiker

Geplaatst op 11 december 2012 - 10:59

Bedankt! Hier kan ik wel wat mee. :)






Also tagged with one or more of these keywords: natuurkunde

0 gebruiker(s) lezen dit onderwerp

0 leden, 0 bezoekers, 0 anonieme gebruikers

Ook adverteren op onze website? Lees hier meer!

Gesponsorde vacatures

Vacatures