In feite heb ik weinig met deeltjesfysica, maar door toevoeging in mijn elementenverzameling van Uranium, is mijn interesse toch wat gewekt hieromtrent. Ik moet hierbij zeggen dat ik mijzelf onder de hobbychemisten schaar, en dus alles nogal praktisch bekijk (je merkt zodadelijk wel wat ik daarmee bedoel).
Van wat ik nu eigenlijk weet is dat er bij verval van Uranium eigenlijk een Helium atoomkern wegschiet omdat het radioactief is. En daar heb ik wat vragen rond.
Maar wat maakt dat alpha deeltje nu juist zo schadelijk? Er wordt altijd gezegd dat ioniserende straling veranderingen in het DNA kan veroorzaken. Maar hoe komt dat?
Is dat omdat het met een grote kracht wordt weggeschoten, of omdat het deeltje geen elektronen heeft en dus positief geladen is
Is het mogelijk om de positief geladen alpha deeltjes te bombarderen met elektronen, om zo gewoon Helium te synthetiseren? (Bij voorkeur thuis, bijvoorbeeld met een elektronenkanon uit een televisietoestel?)
Ik veel lees op internet over deeltjesversnellers (bvb een Linac of een cyclotron), maar is het eigenlijk realistisch (met voldoende kennis en wat budget) om zelf zoiets te bouwen en daarna effectief Uranium te gaan bombarderen met neutronen, om dan na verval 239PU te verkrijgen? Ik weet dat bouwen kan, maar het tweede deel ben ik het meest benieuwd naar. En als het niet mogelijk is, waarom dan niet?
Bedankt voor het lezen iedereen, ik weet dat ik soms wat rare vragen durf stellen, maar ik ga er van uit dat hier mensen met kennis zitten om mijn -misschien wat onbenullige- vragen te beantwoorden
of een alfa deeltje schadelijk is voor de mens ligt voor een groot gedeelte aan de kinetische energie die het alfa deeltje bezit als het uit de dochterkern wordt geschoten.
in weefsel heeft een alfa deeltje een aanzienlijk kleinere dracht dan in lucht.
de dracht van alfa deeltjes in weefsel bedraagt 10
\(\mu meter\)
per 1,5 MeV aan energie
Om door de opperhuid van een mens , met een dikte van circa 70
\(\mu meter \)
, te dringen moeten de alfa deeltjes dan ook een energie hebben van minstens 10 MeV.
voor de meeste alfa straling zal een gezonde opperhuid dan ook een goede afscherming bieden tegen uitwendige bestraling.
Het heeft zowel te maken met de forse omvang van de heliumkern die daardoor al snel iets raakt in materie, als met de lading. Doordat alfadeeltjes zo gemakkelijk botsen zijn ze ook heel gemakkelijk tegen te houden, een vel papier is normaliter genoeg, en zo ook kleding en zelfs de laag dode cellen aan de buitenkant van de huid.
Let echter wel dat dit alleen geldt bij uitwendige stralingsbronnen, en dan alfastralers juist extreem gevaarlijk zijn als je ze in je lichaam krijgt (inhalatie, ingestie etc): dan botsen die alfadeeltjes direct met levend weefsel met alle schade tot gevolg.
Om ze te neutraliseren hoef je niets te doen, dat gaat vanzelf. He++ heeft een enorme aantrekkingskracht op electronen en zal die gerust onttrekken aan zuurstof, stikstof of water.
Zelf een cyclotron bouwen lijkt me weinig haalbaar. In theorie is het niet zo moeilijk, maar als je bekijkt hoeveel materiaal erin gaat, en hoeveel energie nodig is om zo'n ding in gebruik te nemen zal de moed je snel vergaan. Een cyclotron (of synchrotron) versnelt alleen geladen deeltjes, normaliter electronen of protonen, maar geen neutronen.
Zou je met geladen deeltjes uranium willen omzetten naar plutionium dat zou je daarvoor deuterium-kernen moeten gebruiken. Ik meen dat dat in het verleden wel eens is overwogen, maar het levert je Pu-238 op, dat relatief instabiel is. Door dat verval produceert het wel veel warmte en wordt het gebruikt als warmtebron voor mars-karretjes en dergelijke. Voor atoombommen heb je Pu-239 nodig, en dat kun je eigenlijk alleen maken met de neutron flux van een kerncentrale.
@benm: Is het niet makkelijk gelijk om met een lineaire versneller Uranium-238 te gaan beschieten met neutronen, om dan Uranium-239 te bekomen, dat dan als volgt vervalt:
Uranium-239 -> Neptunium-239 -> Plutonium-239
Dit proces zou normaal maar enkele dagen in beslag mogen nemen door spontaan verval.
Hoe wou je met een lineare versneller die neutronen in beweging krijgen? Neutronen hebben geen electrische lading, dus je kunt ze feitelijk niet sturen of versnellen met electrische of magnetische velden.
Uiteraard is het in theorie wel mogelijk met een neutronenbron van uranium plutonium te maken, maar in de praktijk is de efficiency van het invangen van neutronen door uranium niet zo groot. In een kweekreactor heb je echter een zeer grote hoeveelheid netronen met de juiste energie zodat het proces op termijn wel plaatsvindt.
In de praktijk gebeurd dit ook wel in kernreactors, en wordt het plutonium vervolgens gewonnen uit de gebruikte splijtstofstaven. Dat zou voor gebruik in kernwapens kunnen zijn, maar normaliter wordt het gerecycled om zelf als splijtstof voor de reactor te dienen (mixed-oxide fuel, dat zowel uranium als plutonium bevat, en als zodanig niet direct bruikbaar is voor wapentechnologie).
