Opgave
Uit de aardkorst en uit bouwmaterialen komt radon-222 (222Rn) vrij. Daardoor komt ieder mens in aanraking met dit radioactieve edelgas radon.
a) Geef de vervalreactie van radon-222.
Uranium-238 vervalt via een aantal radioactieve tussenkernen, waaronder radon 222, tot het stabiele lood 206. Daarbij wordt bij elke stap of een α-deeltje of een β-deeltje uitgezonden. Wanneer een kern een β-deeltje uitzendt, verandert het aantal nucleonen van de kern niet.
b) Leg uit hoeveel α-deeltjes er in totaal worden uitgezonden bij het stapsgewijze verval van een uranium-238 kern tot een lood-206 kern.
Iemand heeft gemiddeld 4,0 liter lucht in zijn longen. Die lucht bevat radongas waardoor het longweefsel aan straling bloot staat. Neem aan dat de gemiddelde activiteit van radon 222 gelijk is aan 29 Bq per m3 lucht. De massa van het bestraalde longweefsel is 200 gram.
Voor het dosisequivalent H geldt:
Hierin is:
• Q de kwaliteitsfactor (Q = 1 voor β en γ-straling, Q = 20 voor α-straling),
• U de geabsorbeerde stralingsenergie (in J),
• m de massa van het bestraalde weefsel (in kg).
c) Bereken het dosisequivalent dat de persoon per jaar ontvangt alleen ten gevolge van de straling van radon-222.
Uitwerking vraag (a)
$^{222}_{86}\textrm{Rn}\rightarrow ^{218}_{84}\textrm{Po}+^{4}_{2}\textrm{He}$
Uitwerking vraag (b)
Van 238 kerndeeltjes naar 206 scheelt 32 dus moeten er 8 deeltjes uitgekomen zijn.
Uitwerking vraag (c)
• 29 Bq per m3 lucht
• Per 4,0 l lucht dus 4,0 / 1000 · 29 = 0,12 Bq
• Per reactie 5,486 MeV
• Dus per seconde ontvang je 0,12 x 5,486 = 0,64 MeV
• Per jaar is dat 365 x 24 x 3600 x 0,64 MeV = 2,0 · 1013 eV = 3,2 · 10-6 J
• Dosisequivalent = 20 · 3,2 · 10-6 / 0,200 = 3,2 · 10-4 Sv
