55 RADIOAKTIIVISUUS JA SÄTEILY

Save this PDF as:
 WORD  PNG  TXT  JPG

Koko: px
Aloita esitys sivulta:

Download "55 RADIOAKTIIVISUUS JA SÄTEILY"

Transkriptio

1 55 RADIOAKTIIVISUUS JA SÄTEILY 55.1 Radioaktiivinen hajoaminen ja säteily Atomin ydin koostuu sähkövaraukseltaan positiivisista protoneista ja neutraaleista neutroneista hyvin tiheästi pakkautuneina (ytimen säteen suuruusluokka on m); protoneja ja neutroneja kutsutaan nukleoneiksi ja nukleonien kokonaismäärä on ytimen massaluku. Sähkömagneettinen vuorovaikutus aiheuttaa positiivisesti varautuneiden protonien välille hylkivän voiman, mutta nukleonien välillä vaikuttava vahva vuorovaikutus saa aikaan ydintä koossapitävän voiman. Sähkömagneettisen ja vahvan vuorovaikutuksen yhteisvaikutuksesta johtuu, että vain tietyn protoni- ja neutronimäärän sisältävät ytimet ovat stabiileja eli pysyviä. Muut ytimet ovat epästabiileja ja ne pyrkivät muuttumaan stabiilimmiksi spontaanisti hajoamalla. Koska ytimet hajotessaan lähettävät säteilyä (radiation), sanotaan ilmiötä radioaktiiviseksi hajoamiseksi ja epästabiileja ytimiä radioaktiivisiksi ytimiksi. Atomiydin voi olla perustilassa tai virittyneessä tilassa. Siirtyessään korkeammalta energiatilalta matalammalle ydin emittoi fotonin, jonka energia on alku- ja lopputilojen erotus. Tällaista fotonia kutsutaan gammafotoniksi (-kvantiksi) ja niistä koostuvaa säteilyä gammasäteilyksi. Viritystilan purkautuessa voi fotonin sijasta emittoitua myös nukleoni tai atomin elektroniverhosta irtoava elektroni. Viritystilaan ydin jää usein radioaktiivisen hajoamisen yhteydessä, kun hajoamisessa vapautuva energia ei siirry kokonaan hajoamistuotteiden liike-energiaksi. Alfahajoamisessa ydin emittoi kahden protonin ja kahden neutronin muodostaman alfahiukkasen, joka koostumukseltaan vastaa heliumatomin ydintä. Alfahiukkasista koostuvaa säteilyä kutsutaan alfasäteilyksi. Hajoamisessa vapautuva energia jakautuu syntyneen tytärytimen ja alfahiukkasen liikeenergiaksi. Kokeellisesti on havaittu, että alfahiukkaset ovat monoenergisiä. Mikäli tytärydin jää hajoamisen seurauksena viritystilaan, voidaan kuitenkin saada useita energialtaan erilaisia alfahiukkasryhmiä. Viritystila purkautuu tyypillisesti gammakvantin emissiolla. Tarkasteltaessa alfa-aktiivisia isotooppeja täytyy siis huomioida myös niiden mahdollisesti lähettämä gammasäteily. Alfahajoaminen on yleistä raskailla ytimillä. Beetahajoamisessa ydin muuttaa koostumustaan siten, että sen varaus muuttuu mutta massaluku säilyy samana. β - -hajoamisessa ytimen neutroni muuttuu protoniksi, elektroniksi ja antineutriinoksi. β + - hajoamisessa ytimen protoni muuttuu neutroniksi, positroniksi ja neutriinoksi. Beetahajoamisessa emittoituvia elektroneja ja positroneja kutsutaan beetahiukkasiksi ja niistä koostuvaa säteilyä beetasäteilyksi. Neutriinoista ja antineutriinoista johtuen beetahiukkasten energiajakauma on jatkuva. Neutriinot ja antineutriinot vuorovaikuttavat vain heikosti väliaineen kanssa eikä niillä ole säteilysuojelun kannalta merkitystä. Myös beetahajoamisen yhteydessä tytärydin jää usein viritystilaan, jonka purkautuminen aiheuttaa gammakvantin emission. Lisäksi positronien annihiloituessa ympäröivän väliaineen elektronien kanssa syntyy sähkömagneettista annihilaatiosäteilyä, joka luokitellaan gammasäteilyksi. Alfa-, beeta- ja gammasäteily ovat ionisoivaa säteilyä eli ne kykenevät irrottamaan säteilyn kohteeksi joutuvan aineen atomeista elektroneja tai rikkomaan aineen molekyylejä. Elävissä soluissa ionisaatio voi vaurioittaa solujen perimäainesta, DNA-molekyyliä. Pahimmassa tapauksessa vauriot voivat johtaa syöpään tai muuhun terveyshaittaan Hajoamislaki, puoliintumisaika ja aktiivisuus Mitattaessa radioaktiivisen lähteen emittoimaa säteilyä havaitaan, että ilmaisimen aikayksikössä rekisteröimien säteilyhiukkasten lukumäärä vaihtelee jonkin keskimääräisen arvon ympärillä. Tämä vaihtelu osoittaa, että emissiotaajuus, ja siten myös lähteessä tapahtuvien radioaktiivisten hajoamisten taajuus, on tiettyä jakaumaa noudattava satunnaismuuttuja.

2 Hajoamisvakio λ on todennäköisyys sille, että radioaktiivinen ydin hajoaa aikayksikössä. λ on isotoopille ominainen, ajasta riippumaton vakio. Koska λ on ajan suhteen vakio, lähteessä olevien tietyn isotoopin radioaktiivisten ytimien lukumäärä N vähenee ajan t funktiona eksponentiaalisesti: N λ t ( t) = N 0 e. (1) Kaavassa N 0 on ytimien lukumäärä tarkastelun alkuhetkellä t = 0. Kaavaa (1) kutsutaan hajoamislaiksi. Puoliintumisajalla t 1/2 tarkoitetaan aikaa, jonka kuluessa tietyn isotoopin radioaktiivisten ytimien lukumäärä lähteessä on vähentynyt puoleen. Kaavasta (1) saadaan puoliintumisajaksi ln 2 t 1 2 =. (2) λ Lähteen aktiivisuus A määritellään aikayksikössä tapahtuvien hajoamisten lukumääränä A( t) = λ N( t). (3) Aktiivisuuden SI-yksikkö on 1/s, jonka erityisnimi on Becquerel (Bq); vanha yksikkö on Curie (Ci), 1 Ci = 3, Bq Säteilyannos Absorboitunut annos Osuessaan väliaineeseen, esimerkiksi kudokseen, säteily ionisoi sen atomeja ja molekyylejä. Syntyneet ionit puolestaan luovuttavat saamansa energian edelleen väliaineeseen. Säteilyn vaikutukset väliaineelle riippuvat merkittävästi säteilyn väliaineeseen tuoman energian määrästä. Absorboitunut annos D määritellään tilavuusalkioon absorboituvan säteilyenergian E ja tilavuusalkion massan m suhteena: E D =. (4) m Absorboituneen annoksen SI-yksikkö on J/kg ja sen nimitys on Gray (Gy). Yksikköä voidaan käyttää kaikille säteilylajeille kaikissa väliaineissa. Vanha yksikkö on rad (radiation absorbed dose), 1 rad = 0,01 Gy. Annosnopeus on absorboitunut annos aikayksikköä kohti: dd D =. (5) dt Annosnopeuden SI-yksikkö on J/(kg s) = Gy/s Ekvivalenttiannos ja efektiivinen annos Eri säteilylajien samansuuruisilla absorboituneilla annoksilla on erilaiset biologiset vaikutukset. Absorboitunut annos ei siis sellaisenaan riitä kuvaamaan säteilylle alttiiksi joutumisesta aiheutuvaa terveydellistä vaaraa. Tähän tarkoitukseen määriteltyjä suureita ovat ekvivalenttiannos, jolla kuvataan

3 säteilyn tietylle elimelle tai kudokselle aiheuttamaa vaaraa, ja efektiivinen annos, jolla kuvataan säteilyn aiheuttamaa kokonaisvaaraa. Näihin suureisiin perustuvat Suomessa noudatettavat annosrajoitukset. Elimen tai kudoksen T säteilystä saama ekvivalenttiannos H T on painotettu summa siihen kohdistuvien eri säteilylajien R absorboituneista annoksista D T,R : H = w D,. (6) T R R T R Painokerroin w R kuvaa säteilylajin R energiansiirtokykyä; kertoimen arvot on koottu taulukkoon 1, josta nähdään, että painokerroin kasvaa erityisesti säteilyhiukkasen massan kasvaessa. Ekvivalenttiannoksen yksikkö on J/kg, josta tässä yhteydessä käytetään erityisnimeä Sievert (Sv). Taulukko 1. Eri säteilylajeille käytettävät painokertoimet ekvivalenttiannosta laskettaessa [1]. Säteilylaji Painokerroin w R Alfahiukkaset, fissiofragmentit, raskaat ytimet 20 Fotonit 1 Elektronit ja myonit 1 Protonit, E > 2 MeV 5 Neutronit, E < 10 kev 5 10 kev < E < 100 kev kev < E < 2 MeV 20 2 MeV < E < 20 MeV 10 E > 20 MeV 5 Säteilyn ihmiselle aiheuttaman haitan todennäköisyys riippuu ekvivalenttiannoksen lisäksi myös siitä, mihin kehon osaan säteily kohdistuu, sillä todennäköisyys haitan (esim. syövän) syntymiselle on erilainen eri elimissä ja kudoksissa. Säteilystä aiheutuvaa kokonaisvaaraa kuvaava efektiivinen annos E onkin määritelty painottamalla ekvivalenttiannoksia elinten ja kudosten T painokertoimilla w T : E = w T H T. (7) T Painokertoimen arvoja on taulukossa 2. Myös efektiivisen annoksen yksikkö on Sv (=J/kg). Vastaavasti kuin absorboituneelle annokselle määritellään myös ekvivalentti- ja efektiiviselle annokselle annosnopeus annoksena aikayksikössä (Sv/s). Siis esim. ekvivalenttiannosta tarkasteltaessa on annosnopeus dh H = T T dt. (8)

4 Taulukko 2. Elinten ja kudosten painokertoimet efektiivistä annosta laskettaessa [1]. Elin tai kudos Painokerroin w T Sukurauhaset 0,20 Punainen luuydin Paksusuoli Keuhkot Mahalaukku Virtsarakko Rintarauhaset Maksa Ruokatorvi Kilpirauhanen Iho Luun pinta 0,12 0,05 0,01 Muut kudokset ja elimet, yhteensä 0,05 Yhteensä Säteilyannokset Suomessa Suomalaisen keskimääräinen säteilyannos on noin 3,7 msv vuodessa. Tästä noin puolet aiheutuu sisäilman radonista, noin kolmannes luonnon taustasäteilystä (säteily maaperästä ja rakennusmateriaaleista, luonnon radioaktiivisuus kehossa ja kosminen säteily avaruudesta) ja loput säteilyn käytöstä terveydenhuollossa, lähinnä röntgentutkimuksissa. Esimerkkejä säteilyannosten suuruusluokista: Luonnon taustasäteilystä aiheutuva annosnopeus Suomessa on 0,04 0,30 µsv/h. Lennettäessä lentokoneella 2 km:n korkeudella on kosmisen säteilyn aiheuttama annosnopeus n. 5 Sv/h. Suojaustoimet, esim. sisälle suojautuminen, ovat tarpeen, kun annosnopeus ylittää 100 µsv/h. Suomessa voimassa olevan säteilyasetuksen (1512/1991) mukaan "Säteilyn käyttö tulee suunnitella ja järjestää siten, että siitä muulle kuin säteilytyössä olevalle henkilölle aiheutuva efektiivinen annos ei vuoden aikana ylitä arvoa 1 msv. Silmän mykiön ekvivalenttiannos ei saa vuoden aikana ylittää arvoa 15 msv eikä ihon minkään kohdan ekvivalenttiannos arvoa 50 msv." 1 Sv:n annos alle vuorokaudessa saatuna aiheuttaa säteilysairauden oireita, esim. väsymystä ja pahoinvointia. 6 Sv:n annos äkillisesti saatuna saattaa johtaa kuolemaan.

5 55.4 Säteilyltä suojautuminen Tärkeimmät säteilyltä suojaavat tekijät ovat etäisyys säteilylähteeseen ja säteilyä vaimentava väliaine. Säteilyn kantama riippuu säteilyn ja väliaineen ominaisuuksista: kantama pitenee säteilyhiukkasen energian kasvaessa ja lyhenee hiukkasen varauksen ja massan sekä väliaineen tiheyden kasvaessa. Alfasäteilyn kantama ilmassa on muutaman senttimetrin luokkaa; alfasäteily pysähtyy ihon kuolleeseen pintakerrokseen tai esim. paperiarkkiin. Beetasäteilyn kantama ilmassa on muutaman metrin luokkaa ja kudoksessa muutaman millimetrin luokkaa. Ulkoiselta beetasäteilyltä suojautumiseen riittää esim. muutaman millimetrin kerros alumiinia. Lyhyestä kantamasta johtuen kehon ulkopuoliselta alfa- ja beetasäteilyltä on yleensä helppo suojautua. Samasta syystä ne toisaalta ovat erityisen vaarallisia joutuessaan suoraan kosketukseen kehon kanssa, erityisesti elimistön sisällä, koska ne luovuttavat energiansa hyvin pienelle alueelle ja aiheuttavat siten suuren säteilyannoksen. Lisäksi on syytä huomioida, että alfa- ja beetalähteet emittoivat usein myös gammasäteilyä. Gammasäteily on huomattavasti alfa- ja beetasäteilyä läpitunkevampaa: sen kantama kudoksessa on kymmeniä senttimetrejä ja siltä suojautumiseen tarvitaan useiden senttimetrien kerros esim. lyijyä tai betonia. Pistemäisen gammalähteen tapauksessa on kuitenkin tärkeää huomata, että vaikka kantama ilmassa on pitkä (satoja metrejä), gammasäteilyn intensiteetti on kääntäen verrannollinen etäisyyden neliöön. Tämä johtuu siitä, että gammasäteilyn, niin kuin muunkin sähkömagneettisen säteilyn, aaltorintama etenee pistemäisestä lähteestä pallomaisesti laajentuen Mittaukset Säteilylähteen aktiivisuuden määrittäminen gammasäteilyn avulla Arvioitaessa radioaktiivisen lähteen vaarallisuutta täytyy tuntea lähteen aktiivisuus sekä sen emittoiman säteilyn lajit ja energiat. Mikäli tiedetään, mitä radioaktiivisia isotooppeja lähde sisältää, saadaan kunkin isotoopin hajoamisessa emittoituvat säteilyhiukkaset ja niiden lukumäärät sekä energiat selville isotoopin hajoamiskaaviosta. Lähteen aktiivisuus täytyy kuitenkin yleensä määrittää kokeellisesti. Säteilynilmaisin eli detektori on laite, joka säteilyhiukkasen havaitessaan tuottaa jännitepulssin (ks. kurssimateriaalin liite A). Pulssitaajuus on pulssien lukumäärä aikayksikköä kohti. Liittämällä detektoriin pulssilaskuri saadaan laskettua pulssimäärä eli mittausaikana havaittujen säteilyhiukkasten lukumäärä. Detektori ei kuitenkaan havaitse kaikkia siihen osuvia hiukkasia; havaitsemistodennäköisyyttä kutsutaan detektorin efektiivisyydeksi ε. Radioaktiivisten hajoamisten lukumäärä mittausaikana noudattaa Poisson-jakaumaa (ks. kurssimateriaalin liite B). Tästä johtuen voidaan mitatun pulssimäärän n virhearviona käyttää sen neliöjuurta, siis n = n. Radioaktiivisen lähteen aktiivisuus A voidaan määrittää mittaamalla lähteen emittoiman gammasäteilyn pulssitaajuutta n. Oletetaan lähteen koko etäisyyteen nähden niin pieneksi, että lähdettä voidaan käsitellä pistemäisenä. Oletetaan lisäksi detektori niin pieneksi, että sitä voidaan kuvata tasona. Gammasäteilyin vuorovaikutustodennäköisyys ilman kanssa on niin pieni, ettei säteilyä absorboidu merkittävästi ennen sen osumista detektoriin. Tällöin detektorin havaitsema pulssitaajuus on Ω n = ε A n A, (9) 4π jossa n A on yhdessä hajoamisessa emittoituvien gammakvanttien lukumäärä ja Ω on se avaruuskulma, jossa lähde näkee detektorin. Jos detektorin pinta-ala on a d, voidaan kaava (9) kirjoittaa muotoon

6 ad n = ε A n A, (10) 2 4π r jossa r on detektorin etäisyys lähteestä. Kaavasta havaitaan, että mitattu pulssitaajuus on kääntäen verrannollinen etäisyyden neliöön. Laboratoriotyössä määritetään isotoopiltaan tunnetun säteilylähteen aktiivisuus mittaamalla gammasäteilyn pulssitaajuutta etäisyyden funktiona Gammasäteilyn vaimeneminen väliaineessa Tarkasteltaessa säteilyltä suojautumista täytyy tuntea, miten säteily vaimenee väliaineessa. Tässä laboratoriotyössä käsitellään tarkemmin gammasäteilyn vaimenemista, sillä se on alfa- ja beetasäteilyä huomattavasti läpitunkevampaa ja siksi siltä on ulkoisena säteilylähteenä vaikeampi suojautua. Gammafotonin absorptiotodennäköisyys väliaineessa kasvaa väliaineen järjestysluvun funktiona ja pienenee fotonin energian funktiona. Gammasäteilyn intensiteetti (eli fotonikertymänopeus, 1/(s m 2 )) ϕ vaimenee säteilyn väliaineessa kulkeman matkan x funktiona eksponentiaalisesti: µ x ϕ( x) = ϕ0 e, (11) jossa ϕ 0 on intensiteetti ennen väliaineeseen osumista ja matkavaimennuskerroin µ on (väliaineesta ja fotonin energiasta riippuva) absorptiotodennäköisyys pituusyksikköä kohti. Detektorin mittaama pulssitaajuus on suoraan verrannollinen säteilyn intensiteettiin, sillä n = ε ϕ. (12) a d Laboratoriotyössä käytetään vaimentavana väliaineena lyijyä ja mitataan gammasäteilyn pulssimäärää lyijykerroksen paksuuden funktiona. Mittaustuloksista määritetään, kuinka paksu lyijykerros vaaditaan, jotta säteilyn intensiteetti laskee tiettyyn osaan alkuperäisestä Gammasäteilyn aiheuttama annosnopeus Kuten edellä todettiin, säteilyn ihmiselle aiheuttamaa haittaa kuvataan efektiivisellä ja ekvivalenttiannoksella. Niiden laskemiseksi (kaavoilla (6) ja (7)) tarvitaan absorboitunut annos, joka puolestaan voidaan arvioida detektorin mittaaman pulssitaajuuden avulla. Kaavojen (4) ja (5) mukaan annosnopeus on de D = dt. (13) m Energiaa siirtyy väliaineeseen fotonien absorboituessa, joten annosnopeus voidaan kirjoittaa muotoon a p D = ϕ m abs E, (14) jossa, a on tarkasteltavan tilavuusalkion pinta-ala, p abs on fotonien absorptiotodennäköisyys ja E on fotonien keskimääräinen energia. Tarkasteltaessa pientä tilavuusalkiota voidaan absorptiotodennäköisyys kirjoittaa muotoon

7 p abs = µ l, en jossa µ en (energia-absorptiokerroin) on energian absorptiotodennäköisyys pituusyksikköä kohti ja l on tilavuusalkion pituus. Saadaan siis ϕ a µ en l E D =, (15) a l ρ jossa ρ on väliaineen tiheys. Mitattu pulssitaajuus riippuu säteilyn intensiteetistä kaavan (12) mukaan, joten annosnopeus voidaan laskea pulssitaajuuden avulla kaavalla D = n E µ en. (16) ε ρ a d Tekijää µ en /ρ kutsutaan gammasäteilyn energia-absorption massakertoimeksi. Se on fotonin energialle ja väliaineelle ominainen vakio, jonka arvoja on taulukossa 3. Kaavaa (16) johdettaessa ei huomioitu säteilyn vaimenemista ja siroamista kehossa. Näin ollen sen antama tulos on arvio annosnopeudelle kehon pinnan lähellä. Laboratoriotyössä arvioidaan gammasäteilyn aiheuttama annosnopeus mitatun pulssitaajuuden avulla ja verrataan sitä säteilyannosmittarin eli dosimetrin näyttämään lukemaan. Taulukko 3. Gammasäteilyn energia-absorption massakerroin µ en /ρ eri fotonin energioilla vedessä ja ilmassa [2]. Fotonin energia (MeV) µ en /ρ vedessä (10-3 m 2 /kg) µ en /ρ ilmassa (10-3 m 2 /kg) 0,1 0,5 0,8 1,0 1,5 2,0 3,0 2,55 3,30 3,21 3,10 2,83 2,61 2,28 2,32 2,97 2,88 2,79 2,55 2,34 2, Alfa- ja beetasäteilyn aiheuttama annosnopeus Annosnopeuden arvioinnissa voidaan myös alfa- ja beetasäteilyn tapauksessa käyttää kaavaa (14). Tässä työssä lähteet ovat tasomaisia ja ympyränmuotoisia ja ne on sijoitettu absorboivan väliaineen pinnalle. Tällöin voidaan olettaa, että säteily absorboituu sellaiseen sylinterin muotoiseen tilavuusalkioon, jonka pohja on lähteen kokoinen ja korkeus väliaineen paksuus. Käytettävän detektorin havaintopinta on selvästi lähdettä suurempi ja mittaukset tehdään hyvin lähellä lähdettä. Tällöin voidaan arvioida kaavassa (14) esiintyvää tilavuusalkioon aikayksikössä absorboituvien hiukkasten määrää kaavalla ( n 0 n ) a pabs =, (17) ε ϕ 1 jossa n0 on suoraan lähteestä mitattu vaimentumaton pulssitaajuus ja n 1 väliaineen läpäisseen säteilyn pulssitaajuus. Sijoittamalla tämä kaavaan (14) saadaan annosnopeudeksi

8 D = ( n n ) 0 1 ε m E. (18) Tässä laboratoriotyössä määritetään alfasäteilyn aiheuttama annosnopeus ohuessa mylarkalvossa, joka edustaa ihoa tai hengitys- tai ruoansulatuselimistön sisäpintaa. Beetasäteilylle lasketaan annosnopeus pleksilevyssä, joka edustaa luuta tai lihaskudosta. Lähteet [1] ICRP Publication 60, 1990 Recommendations of the International Commission on Radiological Protection, Annals of the ICRP 21/1-3 [2] B. Shleien, L.A., Jr. Slaback, B. Birky, (toim.), Handbook of Health Physics and Radiological Health, 3rd ed., Lippincott Williams & Wilkins, 1998

RADIOAKTIIVISUUS JA SÄTEILY

RADIOAKTIIVISUUS JA SÄTEILY RADIOAKTIIVISUUS JA SÄTEILY 1 Johdanto 1.1 Radioaktiivinen hajoaminen ja säteily Atomin ydin koostuu sähkövaraukseltaan positiivisista protoneista ja neutraaleista neutroneista hyvin tiheästi pakkautuneina

Lisätiedot

RADIOAKTIIVISUUS JA SÄTEILY

RADIOAKTIIVISUUS JA SÄTEILY RADIOAKTIIVISUUS JA SÄTEILY 1 Johdanto 1.1 Radioaktiivinen hajoaminen ja säteily Atomin ydin koostuu positiivisesti varautuneista protoneista ja neutraaleista neutroneista. Samalla alkuaineella on aina

Lisätiedot

Atomin ydin. Z = varausluku (järjestysluku) = protonien määrä N = neutroniluku A = massaluku (nukleoniluku) A = Z + N

Atomin ydin. Z = varausluku (järjestysluku) = protonien määrä N = neutroniluku A = massaluku (nukleoniluku) A = Z + N Atomin ydin ytimen rakenneosia, protoneja (p + ) ja neutroneja (n) kutsutaan nukleoneiksi Z = varausluku (järjestysluku) = protonien määrä N = neutroniluku A = massaluku (nukleoniluku) A = Z + N saman

Lisätiedot

Tehtävänä on tutkia gammasäteilyn vaimenemista ilmassa ja esittää graafisesti siihen liittyvä lainalaisuus (etäisyyslaki).

Tehtävänä on tutkia gammasäteilyn vaimenemista ilmassa ja esittää graafisesti siihen liittyvä lainalaisuus (etäisyyslaki). TYÖ 68. GAMMASÄTEILYN VAIMENEMINEN ILMASSA Tehtävä Välineet Tehtävänä on tutkia gammasäteilyn vaimenemista ilmassa ja esittää graafisesti siihen liittyvä lainalaisuus (etäisyyslaki). Radioaktiivinen mineraalinäyte

Lisätiedot

Säteily ja suojautuminen Joel Nikkola

Säteily ja suojautuminen Joel Nikkola Säteily ja suojautuminen 28.10.2016 Joel Nikkola Kotitehtävät Keskustele parin kanssa aurinkokunnan mittakaavasta. Jos maa olisi kolikon kokoinen, minkä kokoinen olisi aurinko? Jos kolikko olisi luokassa

Lisätiedot

Työturvallisuus fysiikan laboratoriossa

Työturvallisuus fysiikan laboratoriossa Työturvallisuus fysiikan laboratoriossa Haarto & Karhunen Tulipalo- ja rajähdysvaara Tulta saa käyttää vain jos sitä tarvitaan Lämpöä kehittäviä laitteita ei saa peittää Helposti haihtuvia nesteitä käsitellään

Lisätiedot

Säteilyannokset ja säteilyn vaimeneminen. Tapio Hansson

Säteilyannokset ja säteilyn vaimeneminen. Tapio Hansson Säteilyannokset ja säteilyn vaimeneminen Tapio Hansson Ionisoiva säteily Milloin säteily on ionisoivaa? Kun säteilyllä on tarpeeksi energiaa irrottaakseen aineesta elektroneja tai rikkoakseen molekyylejä.

Lisätiedot

Säteilyannokset ja säteilyn vaimeneminen

Säteilyannokset ja säteilyn vaimeneminen Säteilyannokset ja säteilyn vaimeneminen Tapio Hansson 26. lokakuuta 2016 Säteilyannos Ihmisen saamaa säteilyannosta voidaan tutkia kahdella tavalla. Absorboitunut annos kuvaa absoluuttista energiamäärää,

Lisätiedot

Radioaktiivisen säteilyn läpitunkevuus. Gammasäteilty.

Radioaktiivisen säteilyn läpitunkevuus. Gammasäteilty. Fysiikan laboratorio Työohje 1 / 5 Radioaktiivisen säteilyn läpitunkevuus. Gammasäteilty. 1. Työn tavoite Työn tavoitteena on tutustua ionisoivaan sähkömagneettiseen säteilyyn ja tutkia sen absorboitumista

Lisätiedot

Ionisoiva säteily. Radioaktiiviset aineet ja ionisoiva säteily kuuluvat luonnollisena osana elinympäristöömme.

Ionisoiva säteily. Radioaktiiviset aineet ja ionisoiva säteily kuuluvat luonnollisena osana elinympäristöömme. Ionisoiva säteily Radioaktiiviset aineet ja ionisoiva säteily kuuluvat luonnollisena osana elinympäristöömme. Ionisoivan säteilyn ominaisuuksia ja vaikutuksia on vaikea hahmottaa arkipäivän kokemusten

Lisätiedot

Työ 55, Säteilysuojelu

Työ 55, Säteilysuojelu Työ 55, Säteilysuojelu Ryhmä: 18 Pari: 1 Joas Alam Atti Tehiälä Selostukse laati: Joas Alam Mittaukset tehty: 7.4.000 Selostus jätetty: 1.5.000 1. Johdato Tutkimme työssämme kolmea eri säteilylajia:, ja

Lisätiedot

766334A Ydin- ja hiukkasfysiikka

766334A Ydin- ja hiukkasfysiikka 1 766334A Ydin- ja hiukkasfysiikka Luentomonistetta täydentävää materiaalia: 4 Juhani Lounila Oulun yliopisto, Fysiikan laitos, 01 6 Radioaktiivisuus Kuva 1 esittää radioaktiivisen aineen ydinten lukumäärää

Lisätiedot

- Pyri kirjoittamaan kaikki vastauksesi tenttipaperiin. Mikäli vastaustila ei riitä, jatka konseptilla

- Pyri kirjoittamaan kaikki vastauksesi tenttipaperiin. Mikäli vastaustila ei riitä, jatka konseptilla LUT School of Energy Systems Ydintekniikka BH30A0600 SÄTEILYSUOJELU Tentti 26.1.2016 Nimi: Opiskelijanumero: Rastita haluamasi vaihtoehto/vaihtoehdot: Suoritan pelkän kurssin Tee tehtävät A1 - A4 ja B5

Lisätiedot

GEIGERIN JA MÜLLERIN PUTKI

GEIGERIN JA MÜLLERIN PUTKI FYSP106/K3 GEIGERIN J MÜLLERIN PUTKI 1 Johdanto Työssä tutustutaan Geigerin ja Müllerin putkeen. Geigerin ja Müllerin putkella tarkoitetaan tietynlaista säteilymittaria. Samaisesta laitteesta käytetään

Lisätiedot

40D. RADIOAKTIIVISUUSTUTKIMUKSIA

40D. RADIOAKTIIVISUUSTUTKIMUKSIA TURUN AMMATTIKORKEAKOULU TYÖOHJE 1/7 40D. RADIOAKTIIVISUUSTUTKIMUKSIA 1. TYÖN TAVOITE 2. TEORIAA Työssä tutustutaan radioaktiiviseen säteilyn kuvaamisessa käytettäviin käsitteisiin ja fysikaalisiin lakeihin,

Lisätiedot

MAAILMANKAIKKEUDEN PIENET JA SUURET RAKENTEET

MAAILMANKAIKKEUDEN PIENET JA SUURET RAKENTEET MAAILMANKAIKKEUDEN PIENET JA SUURET RAKENTEET KAIKKI HAVAITTAVA ON AINETTA TAI SÄTEILYÄ 1. Jokainen rakenne rakentuu pienemmistä rakenneosista. Luonnon rakenneosat suurimmasta pienimpään galaksijoukko

Lisätiedot

Säteilyn suureet ja yksiköt. Jussi Aarnio sairaalafyysikko Lääketieteellisen fysiikan tulosyksikkö Etelä-Savon sairaanhoitopiirin ky

Säteilyn suureet ja yksiköt. Jussi Aarnio sairaalafyysikko Lääketieteellisen fysiikan tulosyksikkö Etelä-Savon sairaanhoitopiirin ky Säteilyn suureet ja yksiköt Jussi Aarnio sairaalafyysikko Lääketieteellisen fysiikan tulosyksikkö Etelä-Savon sairaanhoitopiirin ky n ESD Y CTDI CTDI FDA nctdi100, x FDD FSD 1 S 7S 7S D 2 Q BSF Sd 1 M

Lisätiedot

Z = VARAUSLUKU eli JÄRJESTYSLUKU (= protoniluku) N = NEUTRONILUKU A = NUKLEONILUKU; A = N + Z (= neutr. lkm + prot. lkm)

Z = VARAUSLUKU eli JÄRJESTYSLUKU (= protoniluku) N = NEUTRONILUKU A = NUKLEONILUKU; A = N + Z (= neutr. lkm + prot. lkm) SÄTEILY YTIMET JA RADIOAKTIIVISUUS ATOMI -atomin halkaisija 10-10 m -ytimen halkaisija 10-14 m ATOMIN OSAT: 1) YDIN - protoneja (p) ja neutroneja (n) 2) ELEKTRONIVERHO - elektroneja (e - ) - protonit ja

Lisätiedot

25A40B 4h. RADIOAKTIIVINEN SÄTEILY

25A40B 4h. RADIOAKTIIVINEN SÄTEILY TURUN AMMATTIKORKEAKOULU TYÖOHJE 1/9 25A40B 4h. RADIOAKTIIVINEN SÄTEILY TYÖN TAVOITE Työn tavoitteena on tutustua radioaktiiviseen säteilyyn ja mahdollisuuksiin suojautua siltä. RADIOAKTIIVISEN SÄTEILYN

Lisätiedot

Jussi Aarnio sairaalafyysikko. Etelä Savon sairaanhoitopiiri ky

Jussi Aarnio sairaalafyysikko. Etelä Savon sairaanhoitopiiri ky z Säteilyn suureet ja yksiköt Jussi Aarnio sairaalafyysikko Lääketieteellisen fysiikan tulosyksikkö Etelä Savon sairaanhoitopiiri ky Kerma, K [J/kg, Gy] Kinetic Energy Released per unit MAss Kermalla

Lisätiedot

2.2 RÖNTGENSÄTEILY. (yli 10 kv).

2.2 RÖNTGENSÄTEILY. (yli 10 kv). 11 2.2 RÖNTGENSÄTEILY Erilaisiin sovellutustarkoituksiin röntgensäteilyä synnytetään ns. röntgenputkella, joka on anodista (+) ja katodista () muodostuva tyhjiöputki, jossa elektrodien välille on kytketty

Lisätiedot

5B. Radioaktiivisen isotoopin puoliintumisajan määrittäminen

5B. Radioaktiivisen isotoopin puoliintumisajan määrittäminen TURUN AMMATTIKORKEAKOULU työohje 1(8) 5B. Radioaktiivisen isotoopin puoliintumisajan määrittäminen 1. TYÖN TAVOITE 2. TEORIAA 2.1. Aktivointi Työssä perehdytään radioaktiivisuuteen ja radioaktiivisen säteilyn

Lisätiedot

Ydinfysiikka lääketieteellisissä sovelluksissa

Ydinfysiikka lääketieteellisissä sovelluksissa Ydinfysiikka lääketieteellisissä sovelluksissa Ari Virtanen Professori Jyväskylän yliopisto Fysiikan laitos/kiihdytinlaboratorio ari.j.virtanen@jyu.fi Sisältö Alkutaival Sädehoito Radiolääkkeet Terapia

Lisätiedot

Ionisoiva Säteily Koe-eläintöissä. FinLAS Seminaari 3.12.2012 Mari Raki, FT Lääketutkimuksen keskus Helsingin yliopisto

Ionisoiva Säteily Koe-eläintöissä. FinLAS Seminaari 3.12.2012 Mari Raki, FT Lääketutkimuksen keskus Helsingin yliopisto Ionisoiva Säteily Koe-eläintöissä FinLAS Seminaari 3.12.2012 Mari Raki, FT Lääketutkimuksen keskus Helsingin yliopisto Sisältö Mitä ionisoiva säteily on Säteilyn käytön valvonta Työturvallisuus säteilytyössä

Lisätiedot

DOSIMETRIA YDINVOIMALAITOKSISSA

DOSIMETRIA YDINVOIMALAITOKSISSA Lappeenrannan teknillinen yliopisto Teknillinen tiedekunta Energiatekniikan koulutusohjelma BH10A0200 Energiatekniikan kandidaatintyö ja seminaari DOSIMETRIA YDINVOIMALAITOKSISSA DOSIMETRY IN NUCLEAR POWER

Lisätiedot

eriste C K R vahvistimeen Kuva 1. Geigerilmaisimen periaate.

eriste C K R vahvistimeen Kuva 1. Geigerilmaisimen periaate. Fysiikan laboratoriotyöohje Tietotekniikan koulutusohjelma OAMK Tekniikan yksikkö TYÖ 5: RADOAKTVSUUSTYÖ Teoriaa Radioaktiivista säteilyä syntyy, kun radioaktiivisen aineen ytimen viritystila purkautuu

Lisätiedot

Ydinfysiikka. Luento. Jyväskylän synklotroni. Copyright 2008 Pearson Education, Inc., publishing as Pearson Addison-Wesley.

Ydinfysiikka. Luento. Jyväskylän synklotroni. Copyright 2008 Pearson Education, Inc., publishing as Pearson Addison-Wesley. Ydinfysiikka Atomin ydin kuuluu silmillemme näkymättömään maailmaan, mutta ydinfysiikan ilmiöt ovat osa modernia teknologiaa. Esim ydinvoima, ydinfysiikan käyttö lääketieteessä, ydinjätteet. Luennon tavoite:

Lisätiedot

Säteilyvaikutuksen synty. Erikoistuvien lääkärien päivät 25 26.1.2013 Kuopio

Säteilyvaikutuksen synty. Erikoistuvien lääkärien päivät 25 26.1.2013 Kuopio Säteilyvaikutuksen synty Erikoistuvien lääkärien päivät 25 26.1.2013 Kuopio Säteilyn ja biologisen materian vuorovaikutus Koska ihmisestä 70% on vettä, todennäköisin (ja tärkein) säteilyn ja biologisen

Lisätiedot

Kvantittuminen. E = hf f on säteilyn taajuus h on Planckin vakio h = 6, Js = 4, evs. Planckin kvanttihypoteesi

Kvantittuminen. E = hf f on säteilyn taajuus h on Planckin vakio h = 6, Js = 4, evs. Planckin kvanttihypoteesi Kvantittuminen Planckin kvanttihypoteesi Kappale vastaanottaa ja luovuttaa säteilyä vain tietyn suuruisina energia-annoksina eli kvantteina Kappaleen emittoima säteily ei ole jatkuvaa (kvantittuminen)

Lisätiedot

Säteilyn historia ja tulevaisuus

Säteilyn historia ja tulevaisuus Säteilyn historia ja tulevaisuus 1. Mistä Maassa oleva uraani on peräisin? 2. Kuka havaitsi röntgensäteilyn ensimmäisenä ja millä nimellä hän sitä kutsui? 3. Miten alfa- ja beetasäteily löydettiin? Copyright

Lisätiedot

SÄTEILYTURVAKESKUS. Säteily kuuluu ympäristöön

SÄTEILYTURVAKESKUS. Säteily kuuluu ympäristöön Säteily kuuluu ympäristöön Mitä säteily on? Säteilyä on kahdenlaista Ionisoivaa ja ionisoimatonta. Säteily voi toisaalta olla joko sähkömagneettista aaltoliikettä tai hiukkassäteilyä. Kuva: STUK Säteily

Lisätiedot

Ydin- ja hiukkasfysiikka 2014: Harjoitus 5 Ratkaisut 1

Ydin- ja hiukkasfysiikka 2014: Harjoitus 5 Ratkaisut 1 Ydin- ja hiukkasfysiikka 04: Harjoitus 5 Ratkaisut Tehtävä a) Vapautunut energia saadaan laskemalla massan muutos reaktiossa: E = mc = [4(M( H) m e ) (M( 4 He) m e ) m e ]c = [4M( H) M( 4 He) 4m e ]c =

Lisätiedot

Luento Ydinfysiikka. Ytimien ominaisuudet Ydinvoimat ja ytimien spektri Radioaktiivinen hajoaminen Ydinreaktiot

Luento Ydinfysiikka. Ytimien ominaisuudet Ydinvoimat ja ytimien spektri Radioaktiivinen hajoaminen Ydinreaktiot Luento 3 7 Ydinfysiikka Ytimien ominaisuudet Ydinvoimat ja ytimien spektri Radioaktiivinen hajoaminen Ydinreaktiot Ytimien ominaisuudet Ydin koostuu nukleoneista eli protoneista ja neutroneista Ydin on

Lisätiedot

TYÖNTEKIJÖIDEN SÄTEILYALTISTUKSEN SEURANTA

TYÖNTEKIJÖIDEN SÄTEILYALTISTUKSEN SEURANTA TYÖNTEKIJÖIDEN SÄTEILYALTISTUKSEN SEURANTA Säteilyturvallisuus ja laatu röntgendiagnostiikassa 19.-21.5.2014 Riina Alén STUK - Säteilyturvakeskus RADIATION AND NUCLEAR SAFETY AUTHORITY Lainsäädäntö EU-lainsäädäntö

Lisätiedot

FYSN300 Nuclear Physics I. Välikoe

FYSN300 Nuclear Physics I. Välikoe Välikoe Vastaa neljään viidestä kysymyksestä 1. a) Hahmottele stabiilien ytimien sidosenergiakäyrä (sidosenergia nukleonia kohti B/A massaluvun A funktiona). Kuvaajan kvantitatiivisen tulkinnan tulee olla

Lisätiedot

SÄTEILYALTISTUKSEN ENIMMÄIS- ARVOJEN SOVELTAMINEN JA SÄTEILY- ANNOKSEN LASKEMISPERUSTEET

SÄTEILYALTISTUKSEN ENIMMÄIS- ARVOJEN SOVELTAMINEN JA SÄTEILY- ANNOKSEN LASKEMISPERUSTEET SÄTEILYALTISTUKSEN ENIMMÄIS- ARVOJEN SOVELTAMINEN JA SÄTEILY- ANNOKSEN LASKEMISPERUSTEET 1 Yleistä 3 2 Annosrajat säädetään erikseen työntekijöille ja väestölle 3 2.1 Yleistä 3 2.2 Työntekijöiden, opiskelijoiden

Lisätiedot

Sädehoidosta, annosten laskennasta ja merkkiaineista. Outi Sipilä sairaalafyysikko, TkT Outi.Sipila@hus.fi

Sädehoidosta, annosten laskennasta ja merkkiaineista. Outi Sipilä sairaalafyysikko, TkT Outi.Sipila@hus.fi Sädehoidosta, annosten laskennasta ja merkkiaineista Outi Sipilä sairaalafyysikko, TkT Outi.Sipila@hus.fi 15.9.2004 Sisältö Terapia Diagnostiikka ionisoiva sädehoito röntgenkuvaus säteily tietokonetomografia

Lisätiedot

VIII RADIOAKTIIVISEN HAJOAMISEN MUODOT

VIII RADIOAKTIIVISEN HAJOAMISEN MUODOT VIII RADIOAKTIIVISEN HAJOAMISEN MUODOT Radioaktiivisessa hajoamisessa on neljä perusmuotoa: fissio alfahajoaminen betahajoaminen sisäinen siirtymä Viime vuosikymmeninä on havaittu paljon harvinaisempiakin

Lisätiedot

S Ä T E I LY T U R V A L L I S U U S K O U L U T U S J U H A P E L T O N E N / J U H A. P E L T O N E H U S.

S Ä T E I LY T U R V A L L I S U U S K O U L U T U S J U H A P E L T O N E N / J U H A. P E L T O N E H U S. S Ä T E I LY T U R V A L L I S U U S K O U L U T U S 1 4. 9. 2 0 1 7 J U H A P E L T O N E N / J U H A. P E L T O N E N @ H U S. F I YMPÄRISTÖN SÄTEILY SUOMESSA Suomalaisten keskimääräinen vuosittainen

Lisätiedot

25A40B 4h. RADIOAKTIIVINEN SÄTEILY

25A40B 4h. RADIOAKTIIVINEN SÄTEILY TURUN AMMATTIKORKEAKOULU TYÖOHJE 1/8 25A40B 4h. RADIOAKTIIVINEN SÄTEILY TYÖN TAVOITE Työn tavoitteena on tutustua radioaktiiviseen säteilyyn ja mahdollisuuksiin suojautua siltä. RADIOAKTIIVISEN SÄTEILYN

Lisätiedot

1 Johdanto. 2 Lähtökohdat

1 Johdanto. 2 Lähtökohdat FYSP106/K4 VIRITYSTILAN ELINAIKA 1 Johdanto Työssä tutustutaan hajoamislakiin ja määritetään 137 Ba:n viritystilan 661.7 kev keskimääräinen elinaika ja puoliintumisaika. 2 Lähtökohdat 2.1 Radioaktiivinen

Lisätiedot

Mikä on säteilyannos ja miten se syntyy

Mikä on säteilyannos ja miten se syntyy Mikä on säteilyannos ja miten se syntyy Sairaalafyysikko Minna Husso, KYS Kuvantamiskeskus Säteilyannoksen fysiikkaa Säteily on yksi energian ilmenemismuoto. Tämän energialuonteensa perusteella säteilyllä

Lisätiedot

Tehtävänä on vertailla eri säteilylähteiden säteilyvoimakkuutta (pulssia/min).

Tehtävänä on vertailla eri säteilylähteiden säteilyvoimakkuutta (pulssia/min). TYÖ 66. SÄTEILYLÄHTEIDEN VERTAILU Tehtävä Välineet Tehtävänä on vertailla eri säteilylähteiden säteilyvoimakkuutta (pulssia/min). Radioaktiiviset säteilylähteet: mineraalinäytteet (330719), Strontium-90

Lisätiedot

6 YDINFYSIIKKAA 6.1 YTIMEN RAKENTEESTA

6 YDINFYSIIKKAA 6.1 YTIMEN RAKENTEESTA 6 YDINFYSIIKKAA 6.1 YTIMEN RAKENTEESTA Atomin elektronirakenne tunnettiin paljon ennen ytimen rakenteen tuntemista: elektronien irrottamiseen atomista tarvitaan paljon pienempiä energioita (muutamia ev)

Lisätiedot

SÄTEILY- JA YDINTURVALLISUUSKATSAUKSIA. Ihmisen radioaktiivisuus. Säteilyturvakeskus Strålsäkerhetscentralen Radiation and Nuclear Safety Authority

SÄTEILY- JA YDINTURVALLISUUSKATSAUKSIA. Ihmisen radioaktiivisuus. Säteilyturvakeskus Strålsäkerhetscentralen Radiation and Nuclear Safety Authority SÄTEILY- JA YDINTURVALLISUUSKATSAUKSIA Ihmisen radioaktiivisuus Säteilyturvakeskus Strålsäkerhetscentralen Radiation and Nuclear Safety Authority Ihmisen radioaktiivisuus Jokaisessa ihmisessä on radioaktiivisia

Lisätiedot

Radioaktiivinen hajoaminen

Radioaktiivinen hajoaminen radahaj2.nb 1 Radioaktiivinen hajoaminen Radioaktiivinen hajoaminen on ilmiö, jossa aktivoitunut, epästabiili atomiydin vapauttaa energiaansa a-, b- tai g-säteilyn kautta. Hiukkassäteilyn eli a- ja b-säteilyn

Lisätiedot

3.1 Varhaiset atomimallit (1/3)

3.1 Varhaiset atomimallit (1/3) + 3 ATOMIN MALLI 3.1 Varhaiset atomimallit (1/3) Thomsonin rusinakakkumallissa positiivisesti varautuneen hyytelömäisen aineen sisällä on negatiivisia elektroneja kuin rusinat kakussa. Rutherford pommitti

Lisätiedot

25A40B 4h. RADIOAKTIIVINEN SÄTEILY

25A40B 4h. RADIOAKTIIVINEN SÄTEILY TURUN AMMATTIKORKEAKOULU TYÖOHJE 1/8 25A40B 4h. RADIOAKTIIVINEN SÄTEILY TYÖN TAVOITE Työn tavoitteena on tutustua radioaktiiviseen säteilyyn ja mahdollisuuksiin suojautua siltä. A. RADIOAKTIIVISEN SÄTEILYN

Lisätiedot

766334A Ydin- ja hiukkasfysiikka

766334A Ydin- ja hiukkasfysiikka 1 76633A Ydin- ja hiukkasfysiikka Luentomonistetta täydentävää materiaalia: 3 5-3 Kuorimalli Juhani Lounila Oulun yliopisto, Fysiikan laitos, 011 Kuva 7-13 esittää, miten parillis-parillisten ydinten ensimmäisen

Lisätiedot

Ydin- ja hiukkasfysiikka: Harjoitus 1 Ratkaisut 1

Ydin- ja hiukkasfysiikka: Harjoitus 1 Ratkaisut 1 Ydin- ja hiukkasfysiikka: Harjoitus Ratkaisut Tehtävä i) Isotoopeilla on sama määrä protoneja, eli sama järjestysluku Z, mutta eri massaluku A. Tässä isotooppeja keskenään ovat 9 30 3 0 4Be ja 4 Be, 4Si,

Lisätiedot

Teoreetikon kuva. maailmankaikkeudesta

Teoreetikon kuva. maailmankaikkeudesta Teoreetikon kuva Teoreetikon kuva hiukkasten hiukkasten maailmasta maailmasta ja ja maailmankaikkeudesta maailmankaikkeudesta Jukka Maalampi Fysiikan laitos Jyväskylän yliopisto Lapua 5. 5. 2012 Miten

Lisätiedot

SÄTEILYN RISKIT Wendla Paile STUK

SÄTEILYN RISKIT Wendla Paile STUK Laivapäivät 19-20.5.2014 SÄTEILYN RISKIT Wendla Paile STUK DNA-molekyyli säteilyvaurion kohteena e - 2 Suorat (deterministiset) vaikutukset, kudosvauriot - säteilysairaus, palovamma, sikiövaurio. Verisuonivauriot

Lisätiedot

GAMMASÄTEILYMITTAUKSIA

GAMMASÄTEILYMITTAUKSIA Oulun yliopisto Fysiikan opetuslaboratorio Fysiikan laboratoriotyöt 2 1 GAMMASÄTEILYMITTAUKSIA 1. Työn tarkoitus Atomiytimet voivat olla vain määrätyissä kvantittuneissa energiatiloissa. Yleensä ydin on

Lisätiedot

fissio (fuusio) Q turbiinin mekaaninen energia generaattori sähkö

fissio (fuusio) Q turbiinin mekaaninen energia generaattori sähkö YDINVOIMA YDINVOIMALAITOS = suurikokoinen vedenkeitin, lämpövoimakone, joka synnyttämällä vesihöyryllä pyöritetään turbiinia ja turbiinin pyörimisenergia muutetaan generaattorissa sähköksi (sähkömagneettinen

Lisätiedot

FYS207/K5. GAMMASÄTEILYN JA AINEEN VUOROVAIKUTUS

FYS207/K5. GAMMASÄTEILYN JA AINEEN VUOROVAIKUTUS FYS207/K5. GAMMASÄTEILYN JA AINEEN VUOROVAIKUTUS 1. Johdanto Työssä tutustutaan siihen, mitkä asiat vaikuttavat väliaineen kykyyn absorboida sähkömagneettista säteilyä. Lisäksi määritetään kokeellisesti

Lisätiedot

Lääketiede Valintakoeanalyysi 2015 Fysiikka. FM Pirjo Haikonen

Lääketiede Valintakoeanalyysi 2015 Fysiikka. FM Pirjo Haikonen Lääketiede Valintakoeanalyysi 5 Fysiikka FM Pirjo Haikonen Fysiikan tehtävät Väittämä osa C (p) 6 kpl monivalintoja, joissa yksi (tai useampi oikea kohta.) Täysin oikein vastattu p, yksikin virhe/tyhjä

Lisätiedot

A.1 Ionisoivan säteilyn ja ilmaisinaineen vuorovaikutukset

A.1 Ionisoivan säteilyn ja ilmaisinaineen vuorovaikutukset A IONISOIVAN SÄTEILYN HAVAITSEMINEN A.1 Ionisoivan säteilyn ja ilmaisinaineen vuorovaikutukset Ionisoivaa säteilyä on kolmea päätyyppiä: 1) Nopeat varatut hiukkaset: α- ja β-säteily, suurenergiset protonit

Lisätiedot

perushiukkasista Perushiukkasia ovat nykykäsityksen mukaan kvarkit ja leptonit alkeishiukkasiksi

perushiukkasista Perushiukkasia ovat nykykäsityksen mukaan kvarkit ja leptonit alkeishiukkasiksi 8. Hiukkasfysiikka Hiukkasfysiikka kuvaa luonnon toimintaa sen perimmäisellä tasolla. Hiukkasfysiikan avulla selvitetään maailmankaikkeuden syntyä ja kehitystä. Tutkimuskohteena ovat atomin ydintä pienemmät

Lisätiedot

SÄTEILYALTISTUKSEN ENIMMÄIS- ARVOJEN SOVELTAMINEN JA SÄTEILY- ANNOKSEN LASKEMISPERUSTEET

SÄTEILYALTISTUKSEN ENIMMÄIS- ARVOJEN SOVELTAMINEN JA SÄTEILY- ANNOKSEN LASKEMISPERUSTEET SÄTEILYALTISTUKSEN ENIMMÄIS- ARVOJEN SOVELTAMINEN JA SÄTEILY- ANNOKSEN LASKEMISPERUSTEET 1 YLEISTÄ 3 2 ANNOSRAJAT 3 2.1 Yleistä 3 2.2 Annosrajat työntekijöille, opiskelijoille ja väestölle 3 2.3 Muut enimmäisarvot

Lisätiedot

SÄTEILYTURVALLISUUS LENTOTOIMINNASSA

SÄTEILYTURVALLISUUS LENTOTOIMINNASSA OHJE ST 12.4 / 1.11.2013 SÄTEILYTURVALLISUUS LENTOTOIMINNASSA 1 Yleistä 3 2 Lentotoiminnan harjoittaja selvittää säteilyaltistuksen määrän 3 3 Lentohenkilöstön säteilyaltistusta rajoitetaan ja seurataan

Lisätiedot

Leptonit. - elektroni - myoni - tauhiukkanen - kolme erilaista neutriinoa. - neutriinojen varaus on 0 ja muiden leptonien varaus on -1

Leptonit. - elektroni - myoni - tauhiukkanen - kolme erilaista neutriinoa. - neutriinojen varaus on 0 ja muiden leptonien varaus on -1 Mistä aine koostuu? - kaikki aine koostuu atomeista - atomit koostuvat elektroneista, protoneista ja neutroneista - neutronit ja protonit koostuvat pienistä hiukkasista, kvarkeista Alkeishiukkaset - hiukkasten

Lisätiedot

FYS08: Aine ja Energia

FYS08: Aine ja Energia FYS08: Aine ja Energia kurssin muistiinpanot Rami Nuotio päivitetty 6.12.2009 Sisältö 1. Sähkömagneettinen säteily 3 1.1. Sähkömagneettinen säteily 3 1.2. Mustan kappaleen säteily 3 1.3. Kvantittuminen

Lisätiedot

Kvanttifysiikan perusteet 2017

Kvanttifysiikan perusteet 2017 Kvanttifysiikan perusteet 207 Harjoitus 2: ratkaisut Tehtävä Osoita hyödyntäen Maxwellin yhtälöitä, että tyhjiössä magneettikenttä ja sähkökenttä toteuttavat aaltoyhtälön, missä aallon nopeus on v = c.

Lisätiedot

KEMIA. Kemia on tiede joka tutkii aineen koostumuksia, ominaisuuksia ja muuttumista.

KEMIA. Kemia on tiede joka tutkii aineen koostumuksia, ominaisuuksia ja muuttumista. KEMIA Kemia on tiede joka tutkii aineen koostumuksia, ominaisuuksia ja muuttumista. Kemian työturvallisuudesta -Kemian tunneilla tutustutaan aineiden ominaisuuksiin Jotkin aineet syttyvät palamaan reagoidessaan

Lisätiedot

Hajoamiskaaviot ja niiden tulkinta (PHYS-C0360)

Hajoamiskaaviot ja niiden tulkinta (PHYS-C0360) Hajoamiskaaviot ja niiden tulkinta (PHYS-C0360) Jarmo Ala-Heikkilä, VIII/2017 Useissa tämän kurssin laskutehtävissä täytyy ensin muodostaa tilannekuva: minkälaista säteilyä lähteestä tulee, mihin se kohdistuu,

Lisätiedot

Suojeleva Aurinko: Aurinko ja kosmiset säteet IHY 2007-2009

Suojeleva Aurinko: Aurinko ja kosmiset säteet IHY 2007-2009 Suojeleva Aurinko: Aurinko ja kosmiset säteet IHY 2007-2009 Eino Valtonen Avaruustutkimuslaboratorio, Fysiikan ja tähtitieteen laitos, Turun yliopisto Eino.Valtonen@utu.fi 2 Kosminen säde? 3 4 5 Historia

Lisätiedot

7 SÄTEILYN KÄYTTÖ 7.1 TEOLLISUUS JA TUTKIMUS

7 SÄTEILYN KÄYTTÖ 7.1 TEOLLISUUS JA TUTKIMUS 99 7 SÄTEILYN KÄYTTÖ Radioaktiiviset aineet ja ionisoiva säteily kuuluvat ihmisen elinympäristöön. Haittavaikutuksista huolimatta säteilyä käytetään myös hyödyksi. Suomessa säteilyn käyttö voidaan jakaa

Lisätiedot

Fysiikka 8. Aine ja säteily

Fysiikka 8. Aine ja säteily Fysiikka 8 Aine ja säteily Sähkömagneettinen säteily James Clerk Maxwell esitti v. 1864 sähkövarauksen ja sähkövirran sekä sähkö- ja magneettikentän välisiä riippuvuuksia kuvaavan teorian. Maxwellin teorian

Lisätiedot

SUUREET JA YKSIKÖT. Olli J. Marttila

SUUREET JA YKSIKÖT. Olli J. Marttila 2 SUUREE JA YKSIKÖ Olli J. Marttila SISÄLLYSLUEELO 2.1 Johdanto... 66 2.2 Säteilykenttää luonnehtivia suureita... 66 2.3 Dosimetriasuureita... 68 2.4 Annosekvivalentti ja siitä johdettuja suureita... 76

Lisätiedot

Kemia 3 op. Kirjallisuus: MaoL:n taulukot: kemian sivut. Kurssin sisältö

Kemia 3 op. Kirjallisuus: MaoL:n taulukot: kemian sivut. Kurssin sisältö Kemia 3 op Kirjallisuus: MaoL:n taulukot: kemian sivut Kurssin sisältö 1. Peruskäsitteet ja atomin rakenne 2. Jaksollinen järjestelmä,oktettisääntö 3. Yhdisteiden nimeäminen 4. Sidostyypit 5. Kemiallinen

Lisätiedot

YDIN- JA SÄTEILYFYSIIKAN PERUSTEET

YDIN- JA SÄTEILYFYSIIKAN PERUSTEET 1 YDIN- JA SÄTEILYFYSIIKAN PERUSTEET Jorma Sandberg ja Risto Paltemaa SISÄLLYSLUETTELO 1.1 Atomi- ja ydinfysiikan peruskäsitteitä... 12 1.2 Radioaktiivinen hajoaminen... 19 1.3 Ydinreaktiot ja vaikutusala...

Lisätiedot

Perusvuorovaikutukset. Tapio Hansson

Perusvuorovaikutukset. Tapio Hansson Perusvuorovaikutukset Tapio Hansson Perusvuorovaikutukset Vuorovaikutukset on perinteisesti jaettu neljään: Gravitaatio Sähkömagneettinen vuorovaikutus Heikko vuorovaikutus Vahva vuorovaikutus Sähköheikkoteoria

Lisätiedot

ANNOSKAKKU - SUOMALAISTEN KESKIMÄÄRÄINEN EFEKTIIVINEN ANNOS

ANNOSKAKKU - SUOMALAISTEN KESKIMÄÄRÄINEN EFEKTIIVINEN ANNOS ANNOSKAKKU - SUOMALAISTEN KESKIMÄÄRÄINEN EFEKTIIVINEN ANNOS Maarit Muikku Suomen atomiteknillisen seuran vuosikokous 14.2.2008 RADIATION AND NUCLEAR SAFETY AUTHORITY Suomalaisten keskimääräinen säteilyannos

Lisätiedot

SKV-LAATUKÄSIKIRJA Ohje SKV 9.2 Liite 1 1(7)

SKV-LAATUKÄSIKIRJA Ohje SKV 9.2 Liite 1 1(7) SKV-LAATUKÄSIKIRJA Ohje SKV 9.2 Liite 1 1(7) SUUREET, MITTAUSALUEET JA MITTAUSEPÄVARMUUDET Taulukko 1. Ionisoiva säteily. Kansallisena mittanormaalilaboratoriona tarjottavat kalibrointi- ja säteilytyspalvelut

Lisätiedot

Vastaa kaikkiin kysymyksiin. Oheisista kaavoista ja lukuarvoista saattaa olla apua laskutehtäviin vastatessa.

Vastaa kaikkiin kysymyksiin. Oheisista kaavoista ja lukuarvoista saattaa olla apua laskutehtäviin vastatessa. Valintakoe 2016/FYSIIKKA Vastaa kaikkiin kysymyksiin. Oheisista kaavoista ja lukuarvoista saattaa olla apua laskutehtäviin vastatessa. Boltzmannin vakio 1.3805 x 10-23 J/K Yleinen kaasuvakio 8.315 JK/mol

Lisätiedot

Radioaktiivisten jätteiden kartoitus kiihdytinlaboratoriossa

Radioaktiivisten jätteiden kartoitus kiihdytinlaboratoriossa Radioaktiivisten jätteiden kartoitus kiihdytinlaboratoriossa Aki Puurunen JYVÄSKYLÄN YLIOPISTO FYSIIKAN LAITOS Pro Gradu -tutkielma Ohjaaja: Jaana Kumpulainen 3. lokakuuta 2011 Tiivistelmä Kiihdytinlaboratoriossa

Lisätiedot

Säteily- ja ydinturvallisuus -kirjasarjan toimituskunta: Sisko Salomaa, Tarja K. Ikäheimonen, Roy Pöllänen, Anne Weltner, Olavi Pukkila, Wendla Paile, Jorma Sandberg, Heidi Nyberg, Olli J. Marttila, Jarmo

Lisätiedot

Hiukkasfysiikan luento 21.3.2012 Pentti Korpi. Lapuan matemaattisluonnontieteellinen seura

Hiukkasfysiikan luento 21.3.2012 Pentti Korpi. Lapuan matemaattisluonnontieteellinen seura Hiukkasfysiikan luento 21.3.2012 Pentti Korpi Lapuan matemaattisluonnontieteellinen seura Atomi Aine koostuu molekyyleistä Atomissa on ydin ja fotonien ytimeen liittämiä elektroneja Ytimet muodostuvat

Lisätiedot

Radon aiheuttaa keuhkosyöpää

Radon aiheuttaa keuhkosyöpää 86 radonin hajoamisen seurauksena muodostuneet tytärytimet ovat kuitenkin haitallisia, koska ne ovat kiinteitä aineita ja voivat kulkeutua pölyhiukkasten mukana ihmisen keuhkoihin. Talon alla oleva maaperä

Lisätiedot

Säteilevät naiset -seminaari 15.9.2004, Säätytalo STUK SÄTEILYTURVAKESKUS STRÅLSÄKERHETSCENTRALEN RADIATION AND NUCLEAR SAFETY AUTHORITY

Säteilevät naiset -seminaari 15.9.2004, Säätytalo STUK SÄTEILYTURVAKESKUS STRÅLSÄKERHETSCENTRALEN RADIATION AND NUCLEAR SAFETY AUTHORITY Säteilevät naiset -seminaari 15.9.2004, Säätytalo Yleistä säteilyn käytöstä lääketieteessä Mitä ja miten valvotaan Ionisoivan säteilyn käytön keskeisiä asioita Tutkimusten on oltava oikeutettuja Tutkimukset

Lisätiedot

LHC -riskianalyysi. Emmi Ruokokoski

LHC -riskianalyysi. Emmi Ruokokoski LHC -riskianalyysi Emmi Ruokokoski 30.3.2009 Johdanto Mikä LHC on? Perustietoa ja taustaa Mahdolliset riskit: mikroskooppiset mustat aukot outokaiset magneettiset monopolit tyhjiökuplat Emmi Ruokokoski

Lisätiedot

Hiukkasfysiikka. Katri Huitu Alkeishiukkasfysiikan ja astrofysiikan osasto, Fysiikan laitos, Helsingin yliopisto

Hiukkasfysiikka. Katri Huitu Alkeishiukkasfysiikan ja astrofysiikan osasto, Fysiikan laitos, Helsingin yliopisto Hiukkasfysiikka Katri Huitu Alkeishiukkasfysiikan ja astrofysiikan osasto, Fysiikan laitos, Helsingin yliopisto Nobelin palkinto hiukkasfysiikkaan 2013! Robert Brout (k. 2011), Francois Englert, Peter

Lisätiedot

Lääketieteellinen kuvantaminen. Biofysiikan kurssi Liikuntabiologian laitos Jussi Peltonen

Lääketieteellinen kuvantaminen. Biofysiikan kurssi Liikuntabiologian laitos Jussi Peltonen Lääketieteellinen kuvantaminen Biofysiikan kurssi Liikuntabiologian laitos Jussi Peltonen 1 Muista ainakin nämä Kuinka energia viedään kuvauskohteeseen? Aiheuttaako menetelmä kudostuhoa? Kuvataanko anatomiaa

Lisätiedot

Wien R-J /home/heikki/cele2008_2010/musta_kappale_approksimaatio Wed Mar 13 15:33:

Wien R-J /home/heikki/cele2008_2010/musta_kappale_approksimaatio Wed Mar 13 15:33: 1.2 T=12000 K 10 2 T=12000 K 1.0 Wien R-J 10 0 Wien R-J B λ (10 15 W/m 3 /sterad) 0.8 0.6 0.4 B λ (10 15 W/m 3 /sterad) 10-2 10-4 10-6 10-8 0.2 10-10 0.0 0 200 400 600 800 1000 nm 10-12 10 0 10 1 10 2

Lisätiedot

Valosähköinen ilmiö. Kirkas valkoinen valo. Himmeä valkoinen valo. Kirkas uv-valo. Himmeä uv-valo

Valosähköinen ilmiö. Kirkas valkoinen valo. Himmeä valkoinen valo. Kirkas uv-valo. Himmeä uv-valo Valosähköinen ilmiö Vuonna 1887 saksalainen fyysikko Heinrich Hertz havaitsi sähkövarauksen purkautuvan metallikappaleen pinnalta, kun siihen kohdistui valoa. Tarkemmissa tutkimuksissa todettiin, että

Lisätiedot

Radioaktiivisen säteilyn vaikutus

Radioaktiivisen säteilyn vaikutus TAMPEREEN TEKNILLINEN YLIOPISTO Sähkömagnetiikan laitos SMG-4050 Energian varastointi ja uudet energialähteet Ryhmä 9: Radioaktiivisen säteilyn vaikutus Sirke Lahtinen Tuukka Ahonen Petri Hannuksela Timo

Lisätiedot

Aurinko. Tähtitieteen peruskurssi

Aurinko. Tähtitieteen peruskurssi Aurinko K E S K E I S E T K Ä S I T T E E T : A T M O S F Ä Ä R I, F O T O S F Ä Ä R I, K R O M O S F Ä Ä R I J A K O R O N A G R A N U L A A T I O J A A U R I N G O N P I L K U T P R O T U B E R A N S

Lisätiedot

Loviisan voimalaitoksen reaktorikuilun pohjan dekontaminointimenetelmien vertailu

Loviisan voimalaitoksen reaktorikuilun pohjan dekontaminointimenetelmien vertailu Lappeenrannan teknillinen yliopisto Teknillinen tiedekunta Energiatekniikan koulutusohjelma BH1A2 Energiatekniikan kandidaatintyö ja seminaari Loviisan voimalaitoksen reaktorikuilun pohjan dekontaminointimenetelmien

Lisätiedot

FL, sairaalafyysikko, Eero Hippeläinen Keskiviikko , klo 10-11, LS1

FL, sairaalafyysikko, Eero Hippeläinen Keskiviikko , klo 10-11, LS1 FL, sairaalafyysikko, Eero Hippeläinen Keskiviikko 19.12.2012, klo 10-11, LS1 Isotooppilääketiede Radioaktiivisuus Radioaktiivisuuden yksiköt Radiolääkkeet Isotooppien ja radiolääkkeiden valmistus 99m

Lisätiedot

Suhteellisuusteoriasta, laskuista ja yksiköistä kvantti- ja hiukkasfysiikassa. Tapio Hansson

Suhteellisuusteoriasta, laskuista ja yksiköistä kvantti- ja hiukkasfysiikassa. Tapio Hansson Suhteellisuusteoriasta, laskuista ja yksiköistä kvantti- ja hiukkasfysiikassa Tapio Hansson Laskentoa SI-järjestelmä soveltuu hieman huonosti kvantti- ja hiukaksfysiikkaan. Sen perusyksiköiden mittakaava

Lisätiedot

SISÄINEN SÄTEILY. Matti Suomela, Tua Rahola, Maarit Muikku

SISÄINEN SÄTEILY. Matti Suomela, Tua Rahola, Maarit Muikku 7 SISÄINEN SÄTEILY Matti Suomela, Tua Rahola, Maarit Muikku SISÄLLYSLUETTELO 7.1 Kehon radioaktiivisten aineiden käyttäytymismallit... 246 7.2 Annoslaskujen perusyhtälöt... 250 7.3 Radionuklidien biokinetiikan

Lisätiedot

Neutriinofysiikka. Tvärminne Jukka Maalampi Fysiikan laitos, Jyväskylän yliopisto

Neutriinofysiikka. Tvärminne Jukka Maalampi Fysiikan laitos, Jyväskylän yliopisto Neutriinofysiikka Tvärminne 27.5.2010 Jukka Maalampi Fysiikan laitos, Jyväskylän yliopisto Neutriinon keksiminen Ongelma 1900-luvun alusta: beetahajoamisessa syntyvän neutriinon energiaspektri on jatkuva.

Lisätiedot

FYSA242 Statistinen fysiikka, Harjoitustentti

FYSA242 Statistinen fysiikka, Harjoitustentti FYSA242 Statistinen fysiikka, Harjoitustentti Tehtävä 1 Selitä lyhyesti: a Mikä on Einsteinin ja Debyen kidevärähtelymallien olennainen ero? b Mikä ero vuorovaikutuksessa ympäristön kanssa on kanonisella

Lisätiedot

KAASUN IONISAATION PERUSTUVAT SÄTEILYN MITTAUSMENETELMÄT

KAASUN IONISAATION PERUSTUVAT SÄTEILYN MITTAUSMENETELMÄT X KAASUN IONISAATION PERUSTUVAT SÄTEILYN MITTAUSMENETELMÄT Säteilykvantit tai -hiukkaset ionisoivat kaasua. Tätä voidaan käyttää hyväksi säteilyn toteamisessa sekä kvanttien ja hiukkasten laskemisessa.

Lisätiedot

Gamma- ja röntgenspektrin mittaaminen monikanava-analysaattorilla

Gamma- ja röntgenspektrin mittaaminen monikanava-analysaattorilla Gamma- ja röntgenspektrin mittaaminen monikanava-analysaattorilla Fysiikan laboratoriotöissä käytetään digitaalista pulssinkäsittelijää töiden, 1.3 (Gammasäteilyn energiaspektri) ja 1.4 (Elektronin suhteellisuusteoreettinen

Lisätiedot

MODERNIA FYSIIKKAA, SÄHKÖ- JA MAGNEETTIKENTTIÄ YO-TEHTÄVIEN LAAJENNUKSINA

MODERNIA FYSIIKKAA, SÄHKÖ- JA MAGNEETTIKENTTIÄ YO-TEHTÄVIEN LAAJENNUKSINA 2009 pietarsaaren lukio Vesa Maanselkä MODERNIA FYSIIKKAA, SÄHKÖ- JA MAGNEETTIKENTTIÄ YO-TEHTÄVIEN LAAJENNUKSINA Yo-kirjoituksissa usein kysyttyjen aiheiden kertausta Aiheittain niputettuja yo-tehtäviä

Lisätiedot

Alkuaineita luokitellaan atomimassojen perusteella

Alkuaineita luokitellaan atomimassojen perusteella IHMISEN JA ELINYMPÄRISTÖN KEMIAA, KE2 Alkuaineen suhteellinen atomimassa Kertausta: Isotoopin määritelmä: Saman alkuaineen eri atomien ytimissä on sama määrä protoneja (eli sama alkuaine), mutta neutronien

Lisätiedot

elektroni = -varautunut tosi pieni hiukkanen nukleoni = protoni/neutroni

elektroni = -varautunut tosi pieni hiukkanen nukleoni = protoni/neutroni 3.1 Atomin rakenneosat Kaikki aine matter koostuu alkuaineista elements. Jokaisella alkuaineella on omanlaisensa atomi. Mitä osia ja hiukkasia parts and particles atomissa on? pieni ydin, jossa protoneja

Lisätiedot

c) Missä ajassa kappale selvittää reitin b-kohdan tapauksessa? [3p]

c) Missä ajassa kappale selvittää reitin b-kohdan tapauksessa? [3p] Fysiikan valintakoe 11.5.2016 klo 9-12 1. Kappale lähtee levosta liikkeelle pisteessä A (0,3) ja liukuu kitkattomasti, ensin kaltevaa tasoa pitkin pisteeseen B (x,0) ja siitä edelleen vaakaatasoa pitkin

Lisätiedot

Sädehoidon suojauslaskelmat - laskuesimerkkejä

Sädehoidon suojauslaskelmat - laskuesimerkkejä Säteilyturvakeskus 1 (6) Sädehoidon suojauslaskelmat - laskuesimerkkejä Yleistä Uusien tilojen suunnittelussa on hyvä muistaa, että tilat ovat usein käytössä useita kymmeniä vuosia ja laitteet vaihtuvat

Lisätiedot