Hensikt:

- Å undersøke hvilke stoffer som stopper radioaktiv stråling

- Å undersøke hvilke bergarter som sender ut radioaktiv stråling

 

Teori:

Vi har tre typer stråling: Alfastråling (α), betastråling (β) og gammastråling (γ).

 

1) Alfastråling er en partikkel med to protoner og to nøytroner, og har positiv ladning. Strålingen kommer vanligvis fra Uran, Plutonium, Radon og Radium. Alfastråler har rekkevidde på ca 4 cm i luft. Atomet Uran (U) med atomnummer 92 er et eksempel på et grunnstoff som avgir alfastråling. Urankjernen sender ut en alfapartikkel som består av to protoner og to nøytroner. Alfapartikkelen kan også kalles en heliumkjerne, ettersom den består av to protoner og to nøytroner. Uranatomet blir da omdannet til et Thoriumatom (Th) med atomnummer 90 nukleontall 234.

 

2) Betastråling består av elektroner, og har derfor negativ ladning. Strålingen kan komme fra f.eks. jod, cesium og strontium. Betastråler har rekkevidde på ca 15 cm til 3 m i luft. Thorium-234 er et eksempel på et grunnstoff som sender ut betastråling. I den ustabile kjernen blir et nøytron omgjort til et proton og et elektron. Protonet blir igjen i kjernen, mens elektronet sendes ut med stor fart. Betastråling er en strøm av elektroner. Thoriumatomet blir da omdannet til et Protactiniumatom (Pa) med atomnummer 91.

 

3) Gammastråling er elektromagnetisk stråling som avgis som et foton, og kan komme fra f.eks. Jod og Cesium. Gammastråler har svært lang rekkevidde. Gammastråling sendes ut av atomkjerner som allerede har sendt ut alfa- og betastråling, men som har for mye energi. Denne energien sendes ut som et foton (en liten ”energipakke”) i form av gammastråling.

 

Utstyr:

Geiger-Müller-teller, alfa-, beta- og gammakilder, steiner, papir, aluminium og blyplater.

 

Fremgangsmåte:

- Først undersøkte vi hvilke stoffer som stopper radioaktiv stråling:

1) Alfastråling (2p⁺ og 2n) ble sendt ut av grunnstoffet Americium (²⁴¹Am). Denne strålingen ble lett stoppet av et ark.

2) Betastråling (e^-) ble sendt ut av grunnstoffet Strontium (⁹⁰Sr). Strålingen gikk lett gjennom både et og åtte ark, ble nesten stoppet av tynn aluminium og ble helt stoppet av 2,5mm aluminium.

3) Gammastråling (foton) ble sendt ut av grunnstoffet Cesium (¹³⁷Cs). Den ble hverken stoppet av papir eller aluminium, og den ble bare delvis stoppet selv av 2mm Bly.

 

(Klikk på bildet under for å få opp en animasjon om hvordan dette foregår)

- Deretter undersøkte vi hvilke bergarter som sender ut radioaktiv stråling:

 

Uraninitt er det viktigste mineralet til utvinning av Uran, og den kan finnes flere steder i Norge. Uraninitt består av opptil 88 % Uran, og gav sterkt utslag på Geiger-Müller-telleren. Denne steinen avgir altså mye radioaktiv stråling.

 

Toritt inneholder opptil 70 % Thorium. Denne steinen gav også et sterkt utslag, og avgir derfor temmelig mye stråling. Thoritt kan også finnes i Norge, i Arendal og Langsundfjord.

 

Euxenitt, som inneholder opptil 10 % Uran og Thorium gav svakere utslag enn de to første, men er allikevel rimelig radioaktiv. Euxenitt kan finnes enkelte steder på sør- og vestlandet i Norge.

 

Orthitt inneholder kun 3 % Uran og Thoritt, og gav et svakt utslag på Geiger-Müller-telleren. Orthitt er radioaktivt i liten grad. Det har blitt funnet gode forekomster av dette mineralet i Arendal

 

Pyrochlor inneholder meget beskjedne mengder radioaktive grunnstoff, som for eksempel Cerium, Thorium og Uran. Pyrochlor kan man finne i Norge i Fredriksvern og Arendal.

 

Raugberg består for det meste av Jern og Oksygen, og det gav ikke utslag på Geiger-Müller-telleren. Raugberg er derfor ikke radioaktiv.

 

Resultater:

- Hvilke stoffer som stopper radioaktiv stråling:

1)    Alfastråling blir totalt stoppet av papir

2)    Betastråling blir totalt stoppet av 2,5 mm aluminium

3)    Gammastråling blir nesten totalt stoppet av 2 cm bly

 

- Hvilke bergarter som sender ut radioaktiv stråling:

1)    Uraninitt sender ut store mengder radioaktiv stråling

2)    Thoritt avgir litt mindre stråling

3)    Euxenitt sender ut betydelig mindre stråling

4)    Orthitt sender ut en meget liten mengde radioaktiv stråling

5)    Pyrochlor avgir en nesten ubetydelig mengde stråling

6)    Raugberg avgir ingen radioaktiv stråling

 

Konklusjon:

Etter å ha fullført denne øvelsen, og jobbet med rapporten har jeg fått mer kunnskap om hva som skal til for å stoppe ulike typer radioaktiv stråling, og om hvilke bergarter og grunnstoffer som er radioaktive.

 

Kilder:

Senit vg1

http://www.caplex.no

http://www.ife.no/

http://www.minerals.net

http://www.mindat.net

http://www.nrpa.no/

http://www.wikipedia.net