Logo Universiteit Utrecht

Ioniserende Stralen Practicum

Leerling voorbereiding

De leerlingen kunnen zich op het practicum voorbereiden met behulp van het boekje Experimenten met radioactieve bronnen en röntgenstraling. Hierin staat van elk experiment in het kort de theorie, het doel en de opstelling beschreven, gevolgd door enkele toepassingen daarvan in de praktijk. Daarnaast bevat dit boekje een isotopentabel, aanwijzingen voor het gebruik van logaritmisch grafiekenpapier, een verklarende begrippenlijst en informatie over stralingsrisico’s. Het volledig bestuderen van alle experimenten is niet nodig. Wij raden aan om de leerlingen in ieder geval het gedeelte over stralingsveiligheid en de inleiding te laten lezen. De experimenten die ze graag willen doen kunnen eventueel helemaal lezen.

Met dit materiaal kunnen de leerlingen uit het totale aanbod een keuze maken voor de experimenten die ze zouden willen uitvoeren. Maar u kunt als docent ook de uit te voeren experimenten over de leerlingen verdelen. In beide gevallen kunnen de leerlingen zich met het boekje op de gekozen of toegewezen experimenten voorbereiden. Het bieden van een zekere mate van keuzevrijheid aan de leerlingen legt overigens wel enige beperkingen op aan de groepsgrootte bij de uitvoering van het practicum, zoals weergegeven op de pagina Uitvoering.

Daarnaast kunt u ter voorbereiding als docent met dit materiaal desgewenst enkele relevante kernbegrippen (zoals activiteit, halveringstijd, dracht en halveringsdikte) ophalen of introduceren, en koppelen aan het aanbod van experimenten.

Het boekje Experimenten met radioactieve bronnen en röntgenstraling is tijdens het schoolbezoek als inzage-exemplaar beschikbaar. Ter voorbereiding kunnen de leerlingen gebruik maken van de digitale versie.

U kunt het boekje desgewenst op school in leerlingaantallen laten printen, of de leerlingen de opdracht geven het boekje zelf te downloaden. Daartoe staat ook onder Voor leerlingen een link naar het pdf-bestand van het boekje.

Toepassingen

Uit een onderzoek onder docenten/gebruikers van het ISP is gebleken dat er behoefte bestaat aan meer informatie over de praktijktoepassingen van ioniserende straling.  Onder Voor leerlingen staat een link naar het pdf-bestand Toepassingen van ioniserende straling met een uitgebreid overzicht van de praktijktoepassingen die in het boekje kort worden genoemd. Op die pagina staan ook links naar pdf-bestanden over meer specifieke toepassingen, zoals koolstofdatering, neutronen-activeringsanalyse en medische beeldvorming.

Werkbladen

Voor de voorbereiding op het practicum hebben de leerlingen genoeg aan het op de pagina Voorbereiding genoemde ‘oranje boekje’. De werkbladen bij de verschillende experimenten hebben ze daarbij dus niet nodig. De werkbladen komen bij de opbouw van het practicum bij de opstellingen te liggen, desgewenst samen met een inzage-exemplaar van het ‘oranje boekje’.

Desgewenst zijn – ter oriëntatie – de werkbladen van de experimenten als pdf-bestand te downloaden.

Werkbladen
1 Dracht van α-deeltjes in lucht
2A Radioactief verval van radon-220 [met stroommeter]
2B Radioactief verval van radon-220 [met x,t-schrijver]
3 Statistische spreiding
4 Terugstrooiing van β-deeltjes
5 Absorptie van β-deeltjes in aluminium en perspex
6 Geiger–Müller telbuis
7 Energie van β-deeltjes
8 Stralingsintensiteit en afstand
9 Wilsonvat
10 Minigenerator: de bariumkoe
11 Opsporen van lood
12 Absorptie van γ-straling door lood
13 Kwalitatieve identificatie van radioactieve bronnen
14 Röntgenapparaat
15 Ionisatie van lucht door röntgenstraling
16 Bragg-reflectie
17 Gamma-spectrometrie
18 Elasticiteitsmodulus van rubber
19 Dracht van α-deeltjes en luchtdruk
20 Radioactief verval van protactinium-234
21 Ouderdomsbepaling van radioactieve bronnen
22 Absorptiecoëfficiënten van aluminium voor γ-straling
23 Röntgen-computertomografie

Uitvoering

In de meeste gevallen zijn de metingen bij een experiment in een half uur uit te voeren. Een deel van de leerlingen kan in dat half uur die metingen ook al geheel of gedeeltelijk aan de hand van de opdrachten op het werkblad uitwerken. Bij een strak tijdschema van een half uur per experiment zullen de leerlingen dus in elk geval in die tijd de metingen moeten doen. De (verdere) uitwerking van die metingen zal dan buiten de practicumsessie moeten plaatsvinden.