03-9742-2 Bundel oefenopgaven en huiswerk

12
/stralingsbeschermingsdienst SBD-TU/e
Deel 1 Werkbladen
WERKBLAD “MACHTEN VAN TIEN”
Optellen:
2 µ 10 2 + 5 µ 10 3 = 200 + 5000 = 5200 =5,2 µ 10 3
of
2 µ 10 2 + 5 µ 10 3 = 2 µ 10 2 = 50 µ 10 2 = 52 µ 10 2 = 5,2 µ 10 3
of
2 µ 10 2 + 5 µ 10 3 = 0,2 µ 10 3 + 5 µ 10 3 = 5,2 µ 10 3
maar NIET:
2 µ 10 2 + 5 µ 10 3 = 7 µ 10 5
want
7 µ 10 5 = 700.000
Aftrekken:
6 µ 10 4 - 3 µ 10 3 = 60.000 - 3.000 = 57.000 = 57 µ 10 3
of
6 µ 10 4 - 3 µ 10 3 = 6 µ 10 4 - 0,3 µ 10 4 = 5,7 µ 10 4 = 57 µ 10 3
of
6 µ 10 4 - 3 µ 10 3 = 60 µ 10 3 - 3 µ 10 3 = 57 µ 10 3
maar NIET:
6 µ 10 4 - 3 µ 10 3 = 3 µ 10 1
want
3 µ 10 1 = 30
Vermenigvuldigen:
5 µ 10 2 µ 7 µ 10 3 = 500 µ 7.000 = 6.500.000 = 3,5 µ 10 6
of
5 µ 10 2 µ 7 µ 10 3 = (5 µ 7) µ 10 2+3 = 35 µ 10 5 = 3,5 µ 10 6
Vermenigvuldigen van machten komt dus neer op het optellen van de exponenten.
Delen:
of
of
8× 10
2× 10
8× 10
2× 10
4
3
=
4
3
8× 10
2× 10
4
3
=
4
8 10
= × = 3
2
8× 10
2
10
4
−3
× 10 =
80.
000
= 40
2.
000
4
4−3
× 10 = 10
4× = 40
4 −3
× 10 × 10 = 10
Delen van machten komt dus neer op het aftrekken van de exponent.
pag 1 / 40
SBD 03-9742-2
S:\SbdDICT\03-9742-2 Bundel oefenopgaven en huiswerk.doc SBD-TU/e
4
4× = 40

SBD 03-9742-2
WERKBLAD “VOORVOEGSELS”
Voorbeelden:
100 MBq = 100 µ 10 6 Bq
= 0,1 µ 10 9 Bq
= 0,1 GBq
of
100 MBq = 10 2 µ 10 6 Bq
= 10 8 Bq
= 10 -1 µ 10 9 Bq
= 0,1 GBq
0,2 MBq = 0,2 µ 10 6 Bq
= 200 µ 10 3 Bq
= 200 kBq
of
0,2 MBq = 0,2 µ 10 3 µ 10 3 Bq
= 200 µ 10 3 Bq
= 200 kBq
10 µSv/h = 10 µ 10 -6 Sv/h
= 10 µ 10 -3 µ 10 -3 Sv/h
= 10 µ 0,001 µ 10 -3 Sv/h
= 0,01 mSv/h
0,5 mSv/h = 0,5 µ 10 -3 Sv/h
= 500 µ 10 -3 µ 10 -3 Sv/h
= 500 µ 10 -6 Sv/h
= 500 :Sv/h
of
0,5 mSv/h = 5 µ 10 -1 µ 10 -3 Sv/h
= 5 µ 10 -4 Sv/h
= 5 µ 10 2 µ 10 -6 Sv/h
= 500 µSv/h
Bundel oefenopgaven & werkbladen basiscursus stralingsbescherming
pag 2 / 40
S:\SbdDICT\03-9742-2 Bundel oefenopgaven en huiswerk.doc SBD-TU/e

SBD 03-9742-2
Bundel oefenopgaven & werkbladen basiscursus stralingsbescherming
WERKBLAD “RADIOACTIEF VERVAL”
Voorbeeld 1:
pag 3 / 40
De radionuclide polonium-210 vertoont α-verval (halveringstijd 138 dagen). De volledige notatie is:
210
84 Po
Dat betekent dat in de kern 84 protonen aanwezig zijn (atoomnummer is 84) en 210 - 84 =
126 neutronen. Het massagetal is 210: er zitten 210 deeltjes in de kern.
α-verval wil zeggen dat er een deeltje, bestaande uit 2 protonen en 2 neutronen, wordt uitgezonden.
Het massagetal wordt dus 4 lager, want er worden in totaal 4 deeltjes uitgezonden.
Het atoomnummer wordt 2 lager, want er worden 2 protonen uitgezonden. Het vervalproduct is lood
(Pb).
De reactievergelijking wordt:
210 206 4
Po → Pb + α
Voorbeeld 2:
84
De radionuclide fosfor-32 vertoont bèta-min verval (halveringstijd 14,3 dagen). De volledige notatie
is:
82
32
15 P
Er zijn in de kern dus 15 protonen (atoomnummer 15) en 32 - 15 = 17 neutronen aanwezig. Het
massagetal is 32: er zitten 32 deeltjes in de kern.
Bèta-min-verval wil zeggen dat er een neutron verandert in een proton en een elektron; het elektron
wordt uit de kern gestoten.
Het massagetal blijft hetzelfde omdat het aantal kerndeeltjes hetzelfde blijft. Het atoomnummer gaat
één omhoog, want het aantal protonen neemt met één toe. Het vervalproduct is zwavel (S).
De reactie wordt:
De maximale bèta-energie is 1,71 MeV.
32
Het gevormde 16S is stabiel.
P →
S:\SbdDICT\03-9742-2 Bundel oefenopgaven en huiswerk.doc SBD-TU/e
S +
32 32 0
15 16 −1
2
e

SBD 03-9742-2
Voorbeeld 3:
Bundel oefenopgaven & werkbladen basiscursus stralingsbescherming
pag 4 / 40
37
Argon-37 (volledige notatie 18 Ar ) vervalt via elektronvangst naar chloor (Cl).
Argon-37 heeft een massagetal van 37, er zijn 18 protonen in de kern (atoomnummer 18) en 37 - 18 =
19 neutronen.
Elektronvangst wil zeggen dat een elektron uit één van de binnenste schillen samengaat met een
proton uit de kern; hierbij wordt een neutron gevormd. Het massagetal blijft hetzelfde, want het aantal
kerndeeltjes verandert niet.
De reactievergelijking is:
Het gevormde chloor is stabiel
Volgend op de elektronvangst worden röntgenstraling en Auger-elektronen uitgezonden, omdat het
ingevangen elektron een gat in de schil achterlaat.
Voorbeeld 4:
137
137
Cesium-137 ( 55Cs vervalt via bèta-min-verval naar barium-137 ( 56 Ba
).
137 137 m 0
55Cs → 56Ba
+ −1e
(95% van de gevallen)
137 137 0
55Cs → 56Ba
+ −1e
(5% van de gevallen)
De halveringstijd is 30 jaar. De maximale bèta-energie van het eerste vervalproces is 0,52 MeV, van
het tweede 1,3 MeV.
Het gevormde Ba-137 is stabiel, maar het Ba-137m is radioactief (halveringstijd 2,6 min)!
137 m
56
Ba →
Ba + γ
De gamma-energie is 662 keV.
Wanneer we een Cs-137 bron hebben, wordt dus voortdurend Ba-137m gevormd. Dit Ba-137m vervalt
onder uitzending van fotonen. In het spraakgebruik wordt vaak gedaan alsof de fotonen door het
Cs-137 worden uitgezonden, maar in werkelijkheid is het dus het Ba-137m.
Het verschijnsel dat een radionuclide een vervalproduct heeft dat ook radioactief is, wordt moederdochter
verval genoemd. In dit geval is het Cs-137 de moeder en Ba-137m de dochter.
Voorbeeld 5:
Cobalt-60 vervalt via bèta-min verval naar nikkel; het proces gaat gepaard met de directe uitzending
van fotonen:
60
27
Co
S:\SbdDICT\03-9742-2 Bundel oefenopgaven en huiswerk.doc SBD-TU/e
137
56
Ni +
e →
60 0
→ 28 − 1
e + γ
Bij dit vervalproces worden twee fotonen van ieder ongeveer 1,25 MeV uitgezonden.
Het gevormde nikkel-60 is stabiel.
37
18
Ar
0
+ −1
37
17
Cl

SBD 03-9742-2
Voorbeeld 6:
Bundel oefenopgaven & werkbladen basiscursus stralingsbescherming
pag 5 / 40
Een ander bekend voorbeeld van moeder-dochter verval is de strontium-90/yttrium-90 bron.
90
90
Strontium-90 ( 38 Sr ) vervalt via bèta-min verval naar yttrium-90 ( 39 Y)
met een halveringstijd van 29
jaar.
90 90 0
Sr → Y + e
38 39 −1
De maximale bèta-energie van dit proces is 0,59 MeV. Het gevormde yttrium-90 vertoont ook bètamin-verval
en heeft een halveringstijd van 64 uur. Het vervalproduct is zircoon-90; dit is wel stabiel.
Y →
Zr +
90 90 0
38 39 −1
De maximale bèta-energie van dit proces is 2,8 MeV.
Bij een bron met Sr-90 is dus ook altijd Y-90 aanwezig!
Voorbeeld 7:
22
Natrium-22 ( 11 Na ) vertoont bèta-plus verval. Dat wil zeggen dat een proton in de kern wordt omgezet
in een neutron en een positron. Het massagetal blijft dus hetzelfde; het atoomnummer wordt één lager,
omdat er een proton minder is.
22
22 0
11 Na → 10Ne
+ 1e
Omdat het positron aan het eind van zijn baan annihileert treedt ook nog fotonenstraling van
0,511 MeV op. Het gevormde neon-22 is stabiel.
S:\SbdDICT\03-9742-2 Bundel oefenopgaven en huiswerk.doc SBD-TU/e
e

SBD 03-9742-2
WERKBLAD “HALVERINGSTIJD”
Voorbeeld 1:
Bundel oefenopgaven & werkbladen basiscursus stralingsbescherming
We hebben een radioactieve stof met een beginactiviteit van 10 MBq. De halveringstijd is 8 dagen.
Hoeveel is er na 56 dagen over ?
Oplossing:
56 dagen is 56/8 = 7 halveringstijden
Methode 1
A = A0(1/2) 7 A = 10 µ 10 6 1
µ Bq
128
= 78,125µ10 3 Bq
= 78125 Bq
= 78,1 kBq = 78 kBq
1
1 7
toelichting: ( ) =
2 128
Methode 2 De resterende fractie kan ook uit de grafiek worden afgelezen, dit is 0,0078
A = 10 µ 10 6 µ 0,0078 Bq
= 10 µ 10 6 µ 7,8 µ 10 -3 Bq
= 78125
= 78,1 kBq = 78 kBq
Voorbeeld 2:
pag 6 / 40
Een cobalt-60 bron heeft een activiteit van 2,38 GBq. Cobalt-60 heeft een halveringstijd van 5,3 jaar.
Hoeveel is er na 15 jaar over ?
Oplossing:
15
15 jaar is = 2,8 halveringstijden
5,
3
Methode 1 Lees de resterende fractie uit de grafiek af, dit is 0,14.
A = 014 µ 2,38 GBq
= 033 GBq
= 330 MBq
Methode 2 A = 2,38 (½) 2,8 GBq
= 0,34 GBq
= 340 MGq.
Opmerking:
Het verschil tussen beide antwoorden berust op afrondingsfouten: het aflezen van de grafiek kan niet
zo nauwkeurig als het uitrekenen met de formule. Dit verschil is in dit geval echter niet belangrijk.
S:\SbdDICT\03-9742-2 Bundel oefenopgaven en huiswerk.doc SBD-TU/e

SBD 03-9742-2
Voorbeeld 3:
Bundel oefenopgaven & werkbladen basiscursus stralingsbescherming
pag 7 / 40
De activiteit van een jodium-123 bron (halveringstijd 13,2 uur) is 100 GBq. Hoeveel is er na 10 dagen
nog over ?
Oplossing:
10 dagen is 10 µ 24 = 240 uur
240
240 uur is = 18,2 halveringstijden
13,
2
Methode 1
Dit is niet rechtstreeks uit de grafiek af te lezen. Daarom delen we het probleem in stukken:
Na 10 halveringstijden is er een fractie 0,001 over, dus:
0,001 µ 100GBq = 0,1 GBq
= 100 MBq
8,2 halveringstijden later is er van die 100MBq nog een fractie 0,0034 over. Dat
is dus
0,0034 µ 100 MBq = 0,34 MBq
= 340 kBq
We kunnen dit ook in één keer opschrijven:
Na 18,2 halveringstijden is er nog:
0.001 µ 0,0034 µ 100 GBq = 0,00034 GBq
= 340 kBq
Methode 2
(zie de opmerking bij voorbeeld 2)
A =(½) 18,2 µ 100GBq
= 332 kBq.
S:\SbdDICT\03-9742-2 Bundel oefenopgaven en huiswerk.doc SBD-TU/e

SBD 03-9742-2
WERKBLAD “KWADRATENWET”
Voorbeeld 1:
Bundel oefenopgaven & werkbladen basiscursus stralingsbescherming
Het dosistempo op 1 meter afstand van een gammabron is 30 µSv/h.
Hoe groot is dat op 50 cm en op 5 m ?
op 50 cm = 0,5 m afstand:
op 5 m afstand:
of:
H 2
= 1
30 x µSv/ h
2
(0,5)
=
1
30 x µSv/ h
0, 25
= 120 µSv/h
H 2
1
= 30 x µSv/h
2
5
=
1
3 0 x µSv/h
25
= 1,2 µSv/h
H = x 120µSv/h
10
= 1,2 µSv/h
pag 8 / 40
S:\SbdDICT\03-9742-2 Bundel oefenopgaven en huiswerk.doc SBD-TU/e
1 2

SBD 03-9742-2
Voorbeeld 2:
Bundel oefenopgaven & werkbladen basiscursus stralingsbescherming
Het dosistempo op 3 meter afstand van een gammabron is 20 µSv/h.
Hoeveel is dat op 10 m, 10 cm en 2 m afstand?
op 10 m afstand:
op 10 cm = 0,1 m afstand:
of:
H 2
3
= 20 x µSv/h
2
10
9
= 20 x µSv/h
100
= 1,8 µSv/h
H 2
3
= 20 x µSv/h
(0,1)
9
= 20 x µSv/h
0,01
= 18000 µSv/h
= 18 mSv/h
10 cm is 100 maal kleinere afstand dan 10m, dus:
H = 1,8 µ (100) 2 µSv/h
= 18000 µSv/h
= 18
op 2 m afstand:
H 2
3
= 20 x µSv/h
2
2
9
= 20 x µSv/h
4
= 45 µSv/h
pag 9 / 40
S:\SbdDICT\03-9742-2 Bundel oefenopgaven en huiswerk.doc SBD-TU/e

SBD 03-9742-2
WERKBLAD “AFSCHERMING”
Voorbeeld 1:
Bundel oefenopgaven & werkbladen basiscursus stralingsbescherming
pag 10 / 40
Op 3 m afstand van een gammabron heerst een dosistempo van 70 µSv/h. Men plaatst tussen de bron
en het meetpunt een afscherming ter grootte van 6 halveringsdikten. De buildup factor bedraagt 5,3.
Hoe groot is nu het dosistempo op het meetpunt ?
Oplossing:
Vul dit in:
toelichting:
Voorbeeld 2:
I =
S:\SbdDICT\03-9742-2 Bundel oefenopgaven en huiswerk.doc SBD-TU/e
d
D
⎛1⎞ B× ⎜ ⎟ × I
⎝2⎠ Ι0 = 70 µSv/h ; d/D = 6 B = 5,3
Ι =
6
5,3 x ( 1/
2)
x 70 µSv/h
=
5,3 x 70
µSv/h
60
= 5,8 µSv/h
6
⎛ 1 ⎞ 1
⎜ ⎟ = = 6
⎝ 2 ⎠ 2
1
64
Op 2 m afstand van een gammabron heerst een dosistempo van 450 µSv/h. Met een geschikte
afscherming wil men dit terugbrengen naar 2 µSv/h. De halveringsdikte in lood bedraagt voor deze
gamma-energie 0,5 cm. Hoeveel lood is er nodig? (Verwaarloos de buildup.)
Oplossing:
De resterende fractie aan intensiteit is na de benodigde afscherming (I = 2 µSv/h, I0 = 450 µSv/h):
Ι
Ι0
=
2
450
= 0,0044
Het aantal halveringsdikten kan worden afgelezen uit de grafiek. Er zijn 7,8 halveringsdikten nodig.
Dat is 7,8 µ 0,5 cm = 3,9 cm.
0

SBD 03-9742-2
Voorbeeld 3:
Bundel oefenopgaven & werkbladen basiscursus stralingsbescherming
Men plaatst een Sr-90/Y-90 bron in een perspex potje met een wanddikte van 3 mm.
Is dat voldoende om alle ß-deeltjes af te schermen ?
Gegevens:
– Sr-90: maximale bèta-energie 0,54 MeV
– Y-90: maximale bèta-energie 2,25 MeV
– Dichtheid perspex 1,2 g/cm 3
Oplossing:
Gebruik de vuistregel voor de dracht van bèta-deeltjes:
dracht (cm) µ dichtheid (g/cm 3 ) = 0,5 µ energie (MeV)
pag 11 / 40
Bekijk de dracht in perspex van de bèta-deeltjes van Y-90, want deze hebben de hoogste energie en
dringen het verste door.
Invullen:
– dracht (cm) µ 1,2 = 0,5 µ 2,25
0,5 x 2,25
– dracht (cm) = = 0,9 cm = 9 mm
1,2
De dracht in perspex is groter dan de wanddikte van het potje, dus niet alle ß-deeltjes worden
afgeschermd.
S:\SbdDICT\03-9742-2 Bundel oefenopgaven en huiswerk.doc SBD-TU/e

SBD 03-9742-2
WERKBLAD “GAMMABRONNEN”
Voorbeeld 1:
Bundel oefenopgaven & werkbladen basiscursus stralingsbescherming
pag 12 / 40
Men beschikt over een Co-60 bron van 100 GBq. De gammadosisconstante bedraagt 0,34 µSv/h op
een afstand van één meter bij een bronsterkte van 1 MBq.
De halveringsdikte van lood voor een Co-60 bron is 1,1 cm.
Gevraagd:
Het stralingsniveau op 3 meter afstand wanneer de bron in een loden pot met een wanddikte van 5 cm
is geplaatst.
Oplossing:
Stap 1
Bereken het stralingsniveau op 1 meter afstand van de onafgeschermde bron.
De bronsterkte is 100 GBq = 100 µ 1000 MBq
= 10 2 µ 10 3 MBq
= 10 5 MBq.
5
3
Stralingsniveau op 1 meter: 10 x 0,34 µSv/h = 34 x 10 µSv/h
Stap 2
Bereken het stralingsniveau op 3 meter afstand van de onafgeschermde bron (kwadratenwet).
( 3 m)
H =
Stap 3
Bereken het effect van de afscherming.
5 centimeter lood is 5/1,1 = 4,5 halveringsdikten
=
=
( 1 m)
H
2
3
3
34× 10
µSv / h
2
3
3
34× 10
µSv / h
2
3
= 3,8µ10 3 µSv/h
Dat geeft een verzwakking (zie grafiek) van een factor 0,045.
Het stralingsniveau op 3 meter van de afgeschermde bron wordt:
3,8µ10 3 µ 0,045 = 170 µSv/h
S:\SbdDICT\03-9742-2 Bundel oefenopgaven en huiswerk.doc SBD-TU/e

SBD 03-9742-2
Voorbeeld 2:
Bundel oefenopgaven & werkbladen basiscursus stralingsbescherming
pag 13 / 40
Men moet een aantal werkzaamheden verrichten met een onafgeschermde Cs-137 bron van 200 MBq.
Men kan kiezen uit twee mogelijkheden:
mogelijkheid a: Zonder speciaal gereedschap.
De werkafstand is dan 30 cm, de tijdsduur een half uur.
mogelijkheid b: Met speciaal gereedschap.
De werkafstand wordt nu 80 cm en de tijdsduur wordt nu vijf kwartier.
Gevraagd:
Welke methode heeft de voorkeur?
Gegeven: Cs-137 heeft een gammadosisconstante van 0,086 µSv/h op één meter afstand van een bron
van 1 MBq.
Oplossing:
Bereken eerst het stralingsniveau op 1 meter afstand van de bron.
Bronsterkte: 200 MBq, gammadosisconstante 0,086 µSvµm 2 /MBqµh
Stralingsniveau op 1 meter: 200 µ 0,086 = 17,2 µSv/h
Mogelijkheid a:
Het stralingsniveau op 30 cm van de bron is (kwadratenwet):
H = 191 µSv/h
( 0,3)
In vijf kwartier (1¼ uur = 1,25 uur) wordt een dosis van 1,25 µ 27 = 34 µSv ontvangen.
Methode b verdient dus de voorkeur.
17,2 2 = LET OP: 30 cm = 0,3m!
S:\SbdDICT\03-9742-2 Bundel oefenopgaven en huiswerk.doc SBD-TU/e

SBD 03-9742-2
Voorbeeld 3:
Bundel oefenopgaven & werkbladen basiscursus stralingsbescherming
Op 4,5 m afstand van een onafgeschermde Cs-137 bron heerst een dosistempo van 85 µSv/h.
Hoe sterk is de bron?
pag 14 / 40
Gegeven: Cs-137 heeft een gammadosisconstante van 0,086 µSv/h op één meter afstand bij een
bronsterkte van 1 MBq.
Oplossing:
Bereken eerst het dosistempo op 1 m afstand:
ofwel:
( 4,5 m)
Η =
( )
( ) 2
1 m
4,5
S:\SbdDICT\03-9742-2 Bundel oefenopgaven en huiswerk.doc SBD-TU/e
Η
( 1 m)
H = 85 µ 20.25 µSv/h
= 1720 µSv/h
H = ( ) ( ) 2
4,5 m x 4,5 m
Nu levert 1 MBq op een afstand van 1 m een dosistempo van 0,086 µSv/h op.
1720 3
De activiteit is dus:
= 20µ10 MBq
0,086
= 20 GBq

SBD 03-9742-2
Bundel oefenopgaven & werkbladen basiscursus stralingsbescherming
WERKBLAD “ACTIVITEITSMETING”
pag 15 / 40
Men voert een besmettingscontrole uit van een tafeloppervlak. De detector heeft een oppervlak van
200 cm 2 .
Er wordt een besmetting van ongeveer 3000 cm 2 vastgesteld.
Boven het besmette deel van het tafeloppervlak meet men 890 cps (counts per second), boven een
"schoon" stuk tafel meet men 10 cps (achtergrond).
Men wil de grootte van de besmetting vaststellen, daarom wordt een ijkmeting uitgevoerd met een
bekend preparaat. Op het preparaat is 20 Bq/cm 2 van de betreffende radionuclide aanwezig; de meter
wijst nu 170 cps aan.
Gevraagd:
a. Het rendement van de detector
b. De grootte van de besmetting, uitgedrukt in Bq/cm 2 .
c. De totale activiteit van de besmetting.
Antwoord a:
Het ijkpreparaat bevat 20 Bq/cm 2 . De detector heeft een oppervlak van 200 cm 2 . In het “gezichtsveld”
van de detector is dus 4000 Bq aanwezig (aanname: preparaatgrootte minimaal 200 cm 2 ).
Dat levert netto 170 – 10 = 160 cps op (LET OP: achtergrondcorrectie).
160
Het detectorrendement is dus = 0,04 ofwel 4%
4000
Antwoord b:
De besmetting geeft netto een teltempo van 890 - 10 = 880 cps.
We kunnen nu de besmetting op twee manieren uitrekenen:
Methode 1:
Onder (a) hebben we gezien dat 20 Bq/cm 2 overeenkomt met netto 160 cps, ofwel 1 Bq/cm 2 komt
160
overeen met = 8 cps
20
880 3
De besmetting is dus = 110 Bq/cm
8
Methode 2:
Het meetrendement (detectierendement) is 4% en we meten 880 cps. Dat wil zeggen dat 1% van alle
880
desintegraties in het gezichtsveld van de detector overeenkomt met = 220 Bq ;
4
dus 100% is 100 µ 220 = 22000Bq
880
of: = 22000 Bq
0,04
In het gezichtsveld van de detector (200 cm 2 ) is dus 22000 Bq, d.w.z. de besmetting is
22000 2
= 110Bq/cm
200
S:\SbdDICT\03-9742-2 Bundel oefenopgaven en huiswerk.doc SBD-TU/e

SBD 03-9742-2
Antwoord c:
Bundel oefenopgaven & werkbladen basiscursus stralingsbescherming
Het oppervlak van de besmetting bedraagt 3000 cm 2 ;
er is dus in totaal aanwezig 3000 µ 110 = 330000 Bq
= 330µ10 3 Bq
= 330 kBq.
pag 16 / 40
S:\SbdDICT\03-9742-2 Bundel oefenopgaven en huiswerk.doc SBD-TU/e

SBD 03-9742-2
Deel 2 Oefenopgaven
Oefenopgave 1
Bundel oefenopgaven & werkbladen basiscursus stralingsbescherming
pag 17 / 40
Radioactief verval
Op een dag wordt een aantal malen onder gelijk blijvende meetomstandigheden de telsnelheid van een
onbekende radioactieve bron gemeten (zie tabel).
De onbekende bron bevat of de radionuclide "A" of de radionuclide "B".
Van deze twee radionucliden is het volgende bekend:
– voor A: de halveringstijd is 6.0 uur; een bron van 100 kBq geeft in dezelfde opstelling, gemeten als
de onbekende bron 46530 cps (= counts per second).
– voor B: de halveringstijd is 13.0 uur; een bron van 25 kBq geeft in dezelfde opstelling, gemeten als
de onbekende bron, 10405 cps.
Voor alle metingen geldt, dat het teltempo ten gevolge van de achtergrond 30 cps bedraagt.
Tijdstip (h) Teltempo (cps)
08.00 16305
09.30 13717
11.00 11506
13.00 9160
14.30 7682
16.00 6491
Gevraagd:
a. Zet de meetgegevens in een logaritmische grafiek uit en bepaald met deze grafiek de
halveringstijd van de onbekende bron.
Laat goed zien hoe uw antwoord tot stand komt.
b. Geef aan om welk van de radionucliden A of B het gaat.
c. Wat is de activiteit van de bron om 08.00 uur ’s ochtends ?
S:\SbdDICT\03-9742-2 Bundel oefenopgaven en huiswerk.doc SBD-TU/e

SBD 03-9742-2
Oefenopgave 2
Bundel oefenopgaven & werkbladen basiscursus stralingsbescherming
Radioactiviteit
Met behulp van een scintillatie-detector wordt de telsnelheid van een Cu-64 bron van onbekende
bronsterkte op een aantal tijdstippen gemeten.
In de onderstaande tabel zijn de gemeten telsnelheden weergegeven.
Tijdstip Telsnelheid in cps
maandag 09.00 uur 9825
maandag 16.00 uur 6510
dinsdag 09.00 uur 2620
dinsdag 16.00 uur 2010
woensdag 09.00 uur 720
woensdag 16.00 uur 525
donderdag 09.00 uur 230
donderdag 16.00 uur 145
De meetopstelling wordt geijkt met behulp van een ijkbron van Cu-64:
15 kBq levert 4720 cps (= counts per second) op.
De meetopstelling blijft gedurende alle metingen gelijk.
Het teltempo ten gevolge van de achtergrond bedraagt 14 cps.
Gevraagd:
a. Zet de telsnelheid van de onbekende bron als functie van de tijd uit op logaritmisch papier.
b. Bepaal de halveringstijd.
c. Bereken het rendement van de gebruikte meetopstelling.
d. Hoe groot was de bronsterkte op maandag 9 uur ?
pag 18 / 40
S:\SbdDICT\03-9742-2 Bundel oefenopgaven en huiswerk.doc SBD-TU/e

SBD 03-9742-2
Oefenopgave 3
Bundel oefenopgaven & werkbladen basiscursus stralingsbescherming
Afscherming
In een laboratorium wordt voor bepaalde metingen gewerkt met een Co-60 bron.
Hiertoe wordt de bron geplaatst in een meetopstelling met een afscherming van 8,4 cm ijzer.
Achter deze afscherming wordt een dosistempo gemeten van 0,31 mSv/h op 3 m van de bron.
Het dosistempo van de onafgeschermde bron bedraagt op dezelfde afstand 5,0 mSv/h.
Gevraagd:
a. Bereken de halveringsdikte van ijzer voor de gammastraling van Co-60.
b. Men besluit in plaats van ijzer, beton als afscherming te gebruiken.
Bereken welke dikte aan beton nodig is om dezelfde afschermende werking te verkrijgen.
De halveringsdikte van de gammastraling in beton is 5,5 cm.
Oefenopgave 4
Afscherming
Een afscherming voor flesjes bestaat uit lood.
Een onafgeschermd flesje, gevuld met een oplossing van een bepaalde radioactieve stof, geeft een
dosistempo van 16 mSv/h op 5 cm afstand van de bron.
Gegeven:
Voor lood is voor de betrokken gammastraling de halveringsdikte D = 0,32 mm.
Men mag aannemen, dat de activiteit zich als puntbron midden in het voorraadflesje bevindt.
pag 19 / 40
Gevraagd:
a. Bereken het dosistempo op 5 cm afstand bij een afgeschermd flesje.
De dikte van lood is 3 mm (neem aan, dat de buildup gelijk is aan 1).
b. Een afscherming van 2 mm wolfraam levert een dosistempo op 5 cm afstand van de bron van 0,05
mSv/h.
Hoe groot is de halveringsdikte van wolfraam voor deze gammastraling ?
Oefenopgave 5
Afscherming
Men meet de verzwakking als een nauwe, gecollimeerde bundel straling door een waterbak valt.
De dikte van de waterlaag is 15 cm.
Het dosistempo zonder waterlaag is 1000 µGy/h en met waterlaag 15 µGy/h.
Gevraagd:
a. Bereken de halveringsdikte van de straling in water.
b. Bij een tweede meting gebruikt men in plaats van water een andere absorber met een
halveringsdikte van 1,8 cm en een dikte van 12 cm.
Bereken het dosistempo achter de afscherming.
S:\SbdDICT\03-9742-2 Bundel oefenopgaven en huiswerk.doc SBD-TU/e

SBD 03-9742-2
Oefenopgave 6
Bundel oefenopgaven & werkbladen basiscursus stralingsbescherming
pag 20 / 40
Besmetting
Voor de besmettingscontrole van tafeloppervlakken gebruikt men een Geiger-Müller-detector met een
detectoroppervlak van 100 cm 2 .
Men constateert een besmetting met I-125, die (gelijkmatig) verspreid is over een oppervlak van 1500
cm 2 . Boven het besmette deel meet men 596 cps (= counts per second).
De ijktabel van de monitor vermeldt, dat 250 cps overeenkomt met 50 Bq/cm 2 .
Boven een schoon stuk van de tafel meet men 3 cps.
Gevraagd:
a. Bereken het rendement van de monitor in procenten.
b. Bereken de totale besmetting op de tafel.
Oefenopgave 7
Besmetting
Tijdens controlemetingen constateert men op een laboratoriumtafel een besmetting met een
radionuclide over een oppervlak van 2500 cm 2 .
De hierbij gebruikte besmettingsmonitor heeft een meetoppervlak van 100 cm 2 .
Men meet boven de besmetting 1450 cps (= counts per second).
Boven een schoon stuk van de tafel meet men 13 cps.
De ijktabel van de besmettingsmonitor geeft aan, dat 100 cps overeenkomt met 1,94 Bq/cm 2 .
Men maakt het besmette oppervlak schoon en meet daarna opnieuw.
De monitor geeft dan 286 cps aan.
Gevraagd:
a. Bereken hoeveel van de radionuclide voor het schoonmaken op de tafel ligt.
b. Hoeveel is er na het schoonmaken over ?
c. Bereken het rendement van de besmettingsmonitor voor dit nuclide.
Oefenopgave 8
Het dosistempo op 4 meter afstand van een puntvormige natrium-22 bron bedraagt 10 µSv/h.
De gammadosisconstante van natrium-22 is 0,31 microsievert per uur op een afstand van één meter bij
een bronsterkte van één megabecquerel.
Gevraagd:
Hoe sterk is de bron?
S:\SbdDICT\03-9742-2 Bundel oefenopgaven en huiswerk.doc SBD-TU/e

SBD 03-9742-2
Oefenopgave 9
Bundel oefenopgaven & werkbladen basiscursus stralingsbescherming
pag 21 / 40
Inwendige besmetting
Iemand loopt tijdens zijn werkzaamheden een inwendige besmetting op met cesium-137 (Cs-137) ten
gevolge van inslikken.
Door meting wordt vastgesteld dat ongeveer 2 kBq ingeslikt is.
In een tabellenboek vindt men de volgende gegevens over diverse cesium-isotopen.
Inhalatie Ingestie
Dosisconversiecoëfficiënt
(mSv/MBq)
Cs-129 4,5µ10 -2 6,4µ10 -2
Cs-130 9,5µ10 -3 2,8µ10 -2
Cs-131 4,5µ10 -2 6,8µ10 -2
Cs-134m 1,3µ10 -2 2,0µ10 -2
Cs-134 1,3µ10 1 2,1µ10 1
Cs-137 8,8µ10 0 1,4µ10 1
Dosisconversiecoëfficiënt
(mSv/MBq)
Maak een schatting van de (effectieve) volgdosis ten gevolge van deze besmetting.
Oefenopgave 10
Huidbesmetting
Men beschikt over een fosfor-32 (P-32) bron van 3 MBq. P-32 is een zuivere bèta-emitter en het aantal
uitgezonden bèta-deeltjes per desintegratie is 1 (emissie-waarschijnlijkheid 1). De maximale bètaenergie
bedraagt 1,71 MeV.
Gevraagd:
Hoe groot is het huid-dosistempo op 30 cm afstand van de bron ?
S:\SbdDICT\03-9742-2 Bundel oefenopgaven en huiswerk.doc SBD-TU/e

SBD 03-9742-2
Oefenopgave 11
Bundel oefenopgaven & werkbladen basiscursus stralingsbescherming
pag 22 / 40
Afscherming
Men heeft de beschikking over een goud-198 (Au-198) bron van 30 GBq.
De gammadosisconstante van Au-198 bedraagt 0,06 microsievert per uur op een afstand van één meter
bij een bronsterkte van 1 MBq (0,06 µSv m 2 /MBq h).
(a) Gevraagd:
Hoe groot is het dosistempo op 60 cm afstand?
(b) Men besluit om deze bron af te schermen met lood. De halveringsdikte bedraagt voor lood voor de
betreffende straling 1,1 cm.
Gevraagd:
Hoeveel lood is er nodig om te zorgen dat het stralingsniveau op 60 cm afstand 5 µSv/h bedraagt ?
(c) In plaats van lood wordt nu beton als afscherming gebruikt.
Een afscherming van 36 cm beton levert een dosistempo op van 10 µSv per uur op 60 cm afstand.
Gevraagd:
Hoe groot is de halveringsdikte voor beton voor de betreffende straling ?
Oefenopgave 12
Huidbesmetting
Iemand loopt tijdens het werk een huidbesmetting met een bèta-emitter ter grootte van 10 Bq/cm 2 op.
Na twee uur wordt de besmetting ontdekt en verwijderd.
Gevraagd:
Hoe groot is de huiddosis als gevolg van deze besmetting?
Oefenopgave 13
Optimalisatie
Het dosistempo op één meter afstand van een Co-60 bron bedraagt 80 µSv/h.
Gevraagd:
Wat levert de hoogste dosis op:
1 uur werken op 50 cm afstand
OF
een kwartier werken op 30 cm afstand.
S:\SbdDICT\03-9742-2 Bundel oefenopgaven en huiswerk.doc SBD-TU/e

SBD 03-9742-2
Oefenopgave 14
Bundel oefenopgaven & werkbladen basiscursus stralingsbescherming
Gamma-bron
Een radionuclide zendt fotonen van 1,6 MeV uit. Per verval-proces wordt één foton uitgezonden
(emissie-waarschijnlijkheid 1).
Gevraagd:
Hoe groot is het dosistempo op één meter afstand van een onafgeschermde bron van 20 GBq ?
Oefenopgave 15
Gamma- en neutronenbron
Men doet een meting van het dosistempo op 5 m afstand van een radioactieve bron die behalve
fotonen ook neutronen uitzendt.
Men meet het volgende:
– fotonen-dosistempo 10 µSv/h
– neutronen-dosistempo 5 µSv/h.
Gevraagd:
Hoe groot is het totale dosistempo op 1 m afstand van de bron ?
Oefenopgave 16
Gamma- en bèta-bron
Men beschikt over een radioactieve bron die zowel bèta- als gammastraling uitzendt.
De dracht van de bèta-deeltjes is 2 m.
De activiteit van de bron bedraagt 5 MBq.
De emissie-waarschijnlijkheid van de bèta-deeltjes is 0,5.
De gamma-energie is 4 MeV, de emissie-waarschijnlijkheid van de fotonen is 1.
Gevraagd:
(a) Het dosistempo op 50 cm afstand van de bron
(b) Het dosistempo op 3 m afstand van de bron
pag 23 / 40
S:\SbdDICT\03-9742-2 Bundel oefenopgaven en huiswerk.doc SBD-TU/e

SBD 03-9742-2
Oefenopgave 17
Bundel oefenopgaven & werkbladen basiscursus stralingsbescherming
Besmetting
Bij controle van een werktafel treft men een besmetting met I-123 aan.
Het meetinstrument dat men gebruikt is geijkt in counts per second (cps).
Het oppervlak van de monitor is 200 cm 2 .
Uit de ijktabel van de monitor leest men af dat 1 cps voor I-123 overeenkomt met 0,5 Bq/cm 2 .
Het teltempo ten gevolge van de achtergrond blijkt 40 cps te zijn.
Op achtereenvolgende tijdstippen meet men de volgende waarden voor het teltempo:
Tijdstip (h) Teltempo (cps)
maandag 08.00 uur 100020
12.00 uur 81091
17.00 uur 62380
dinsdag 08.00 uur 28399
12.00 uur 23027
17.00 17707
Gevraagd:
(a) Zet het teltempo als functie van de tijd uit op logaritmisch papier en bepaal de halveringstijd.
(b) Hoe groot was de besmetting maandagmorgen om 08.00 uur uitgedrukt in Bq/cm 2 ?
(c) Hoe groot is de besmetting dinsdagmiddag om 14.00 uur uitgedrukt in Bq/cm 2 ?
(d) Hoe groot is het rendement van de detector ?
Oefenopgave 18
pag 24 / 40
Jodium-123 wordt onder andere gebruikt voor diagnostiek van schildklieraandoeningen.
Jodium-123 heeft een halveringstijd van 13 uur.
Men wil voor een onderzoek bij een patiënt 150 MBq gebruiken. Het onderzoek wordt om 15.00 uur
uitgevoerd. Het jodium-123 preparaat wordt de dag te voren om 6.00 uur bereid.
Wat is de activiteit van het preparaat op het moment dat het wordt bereid ?
Oefenopgave 19
Het stralingsniveau op 2 meter afstand van een cobalt-60 bron is 100 µSv/h. Met een geschikte
afscherming wil men dit terugbrengen naar 10 µSv/h. Het afschermingsmateriaal dat men wil
gebruiken is beton. De halveringsdikte van beton voor de straling die door cobalt-60 wordt
uitgezonden is 6,1 cm. Hoe dik wordt de afscherming ?
S:\SbdDICT\03-9742-2 Bundel oefenopgaven en huiswerk.doc SBD-TU/e

SBD 03-9742-2
Oefenopgave 20
Bundel oefenopgaven & werkbladen basiscursus stralingsbescherming
Een cesium-137 bron zendt gammastraling uit met een energie van 662 keV en een
emissiewaarschijnlijkheid van 0,85. De activiteit van deze bron bedraagt 5 GBq.
Bereken op basis van deze gegevens het stralingsniveau op 80 cm afstand van de bron.
Oefenopgave 21
De gammadosisconstante van radium-226 is 0,22 µSv/h op 1 m afstand van een bron van 1 MBq.
Men meet op 1,5 m afstand van een radium-226 bron een stralingsniveau van 30 µSv/h.
Wat is de activiteit van deze bron ?
Oefenopgave 22
Iemand loopt bij werkzaamheden op een laboratorium een huidbesmetting met een bètastraler op.
Hij merkt dit na anderhalf uur op. De besmetting bedraagt 500 Bq, verdeeld over 20 cm 2
De besmetting wordt verwijderd door wassen.
Wat is de huiddosis die deze persoon als gevolg van de besmetting heeft ontvangen ?
Oefenopgave 23
pag 25 / 40
Men wil een fosfor-32 bron afschermen met aluminium. Fosfor-32 zendt bètastraling uit met een
maximale energie van 1,7 MeV. De soortelijke massa van aluminium is 2,7 g/cm 3 . Hoe dik moet de
afscherming minstens zijn als we de bron volledig willen afschermen ?
Oefenopgave 24
Men heeft een cobalt-60 bron met een activiteit van 10 GBq. De halveringstijd van Cobalt-60 is 5,3
jaar. Hoe lang duurt het tot de bron een activiteit heeft van 2 MBq ?
S:\SbdDICT\03-9742-2 Bundel oefenopgaven en huiswerk.doc SBD-TU/e

SBD 03-9742-2
Deel 3 Huiswerk
Bundel oefenopgaven & werkbladen basiscursus stralingsbescherming
1. U wilt aan een collega uitleggen wat een atoom is en hoe het is opgebouwd. Hoe legt u dat uit?
123
2. Jodium-123 wordt ook wel genoteerd als 53 Ι
Hoeveel protonen, neutronen en elektronen bevat een jodium-123 atoom?
pag 26 / 40
3. Uranium-238, ook wel genoteerd als 238
92 U vertoont alfaverval. Het vervalproduct is een vorm van
thorium (symbool Th). Hoe luidt de reactievergelijking?
32
4. Fosfor-32, ook wel genoteerd als 15 Ρ vertoont bèta-min verval. Het vervalproduct is een vorm van
zwavel (symbool S). Hoe luidt de reactievergelijking?
5. U wilt ook aan uw collega uitleggen wat het begrip halveringstijd betekent. Hoe pakt u dat aan?
6. Hoeveel is er over van een radioactieve stof na 7 halveringstijden?
7. Goed of fout:
– Alfastraling is afkomstig uit de atoomkern. goed/fout
– Gammastraling is afkomstig uit de elektronenschillen. goed/fout
– Röntgenstraling is afkomstig uit de elektronenschillen. goed/fout
– Bètastraling is afkomstig uit de atoomkern. goed/fout
– Activiteit en hoeveelheid stof zijn identiek aan elkaar. goed/fout
– Bèta-plus straling is een vorm van deeltjesstraling. goed/fout
Huiswerk
1. Beschrijf de wisselwerking tussen alfastraling en materie.
2. Hoe ver komt een alfadeeltje in lucht ongeveer?
3. We willen een bron die bèta-min straling uitzendt, afschermen met 1 cm plastic.
De maximale bèta-energie is 2 MeV en de soortelijke massa van het plastic is 1,2 g/cm 3 .
Is de afscherming dik genoeg?
4. Wat is het foto-elektrisch effect? En wat is het Compton-effect?
5. Omschrijf het begrip halveringsdikte.
6. Alfastraling heeft een kwaliteitsfactor van 20. Wat betekent dat?
7. Wat zit er allemaal in het begrip effectieve dosis verwerkt?
8. Wat is een handige eenheid om een effectieve dosis in uit te drukken?
9. Wat is geabsorbeerde dosis? En wat equivalente dosis?
10.Wat is voor de gemiddelde Nederlander de belangrijkste kunstmatige stralingsbron?
S:\SbdDICT\03-9742-2 Bundel oefenopgaven en huiswerk.doc SBD-TU/e

SBD 03-9742-2
Bundel oefenopgaven & werkbladen basiscursus stralingsbescherming
pag 27 / 40
Huiswerk
1. Iemand heeft een inwendige besmetting met I-123 van 20 kBq. De dosisconversie-coëfficiënt voor
I-123 voor inhalatie is 0,12 mSv/MBq en voor ingestie (inslikken) 0,21 mSv/MBq. Hoe groot is de
effectieve volgdosis ongeveer?
2. De gammadosisconstante van Co-60 is 0,34 µSv/h op 1 m afstand bij een bronsterkte van 1 MBq.
Welke dosis ontvangt iemand die gedurende een kwartier werkt op 30 cm afstand van een
onafgeschermde Co-60 bron van 10 MBq?
Huiswerk
1. Goed of fout:
– Meten van ioniserende straling met een GM buis berust op de vorming van elektrische lading in
een gas.
– Een proportionaalteller is bij uitstek geschikt voor het meten van gammastraling
– Meten van persoonsdosis met een TLD-dosimeter berust op fotografische zwarting.
2. Bij het werken met ingekapselde bronnen zijn er drie dingen waar u altijd aan moet denken. Welke
zijn dat?
3. We hebben een gammabron van 20 MBq die fotonen uitzendt met een energie van 1
MeV(emissiewaarschijnlijkheid 1) en met een energie van 0,8 MeV (emissiewaarschijnlijkheid 2).
Wat is het dosistempo op 1 m afstand van de onafgeschermde bron?
4. Welke betekenis heeft de wanddikte van een detector voor lage energetische gammastraling?
5. Bij meting met een ionisatiekamer volgens de directe meetmethode meet men ......., bij de
integrerende meetmethode....... .
– 1. dosis
– 2. dosistempo.
6. Kan een pendosimeter gebruikt worden op een diagnostiekafdeling? Verklaar uw antwoord.
7. Voor het meten van een absolute dosis wordt gebruikt een:
– filmdosimeter
− GM buis
– ionisatiekamer
– andere detector.
8. Welke van de stralingsmonitors wordt gebruikt als dosis per tijdseenheid?
– TLD
– pendosimeter
– GM-teller.
9. Voor meting van kleine dosistempi gebruikt men ionisatiekamers met:
– grote lading
– kleine lading
– klein meetvolume
– groot meetvolume.
S:\SbdDICT\03-9742-2 Bundel oefenopgaven en huiswerk.doc SBD-TU/e

SBD 03-9742-2
Bundel oefenopgaven & werkbladen basiscursus stralingsbescherming
10. Een GM telbuis kan nauwkeurig een dosistempo meten indien:
– 1. de spanning op de buis wordt aangepast
– 2. voor druk en temperatuur wordt gecorrigeerd
– 3. voor de betreffende straling is gekalibreerd
– 4. de wand uit licht materiaal is vervaardigd.
11. Wat is de functie van een fotomultiplier bij een scintilatiedetector:
– 1. straling in de fotoversterkerbuis te versterken
– 2. warmte ontwikkeling van het kristal in een elektrische stroom om te zetten
– 3. de lichtopbrengst uit een kristal te versterken
– 4 de ionisatiestroom in een kristal te versterken
BEWERINGEN
(1) De activiteit van een radioactieve stof en de hoeveelheid stof zijn aan elkaar
gelijk.
pag 28 / 40
juist/onjuist *
(2) Straling is radioactief. juist/onjuist
(3) De jaarlijkse dosis die voor de gemiddelde Nederlander nu nog het gevolg is
van het ongeval in Tsjernobyl is slechts een fractie van de natuurlijke jaardosis.
juist/onjuist
(4) Bèta-plus straling gaat altijd gepaard met fotonen-straling. juist/onjuist
(5) Het meten van straling met een GM-buis berust op de vorming van
lichtflitsjes in een kristal.
(6) De maximale dracht van bèta-deeltjes met een maximale energie van 2 MeV
in lucht (soortelijke massa 0,001 g/cm 3 ) is ongeveer 10 meter.
(7) De dode tijd speelt een rol bij metingen met een thermoluminescentiedosimeter.
(8) De grootte van een besmetting met een radioactieve stof kan worden
uitgedrukt in de eenheid microsievert.
juist/onjuist
juist/onjuist
juist/onjuist
juist/onjuist
(9) Het dragen van een pocketdosimeter beschermt tegen uitwendige bestraling. juist/onjuist
(10) Urine-analyse kan een bruikbare meetmethode zijn bij de controle op
inwendige besmetting.
juist/onjuist
(11) Overschrijding van de jaardosislimiet is altijd dodelijk. juist/onjuist
(12) Bij deterministische effecten is er een duidelijke samenhang tussen de
blootstelling aan straling en het effect.
juist/onjuist
(13) Bèta-min straling is een vorm van deeltjesstraling. juist/onjuist
(14) Bij het ionisatieproces worden elektronen "losgeslagen" van het atoom. juist/onjuist
(15) Perspex is een goed afschermingsmateriaal voor bètastraling. juist/onjuist
* Doorhalen wat niet van toepassing is
S:\SbdDICT\03-9742-2 Bundel oefenopgaven en huiswerk.doc SBD-TU/e

SBD 03-9742-2
Bundel oefenopgaven & werkbladen basiscursus stralingsbescherming
(16) Bètastraling (maximale energie 1 MeV) dringt dieper door dan
gammastraling (energie 1 MeV).
(17) Het doorstralen van voedsel veroorzaakt radioactieve stoffen in het voedsel.
pag 29 / 40
juist/onjuist
juist/onjuist
(18) Er bestaat een drempeldosis voor stochastische effecten. juist/onjuist
(19) Het huiddosistempo op een afstand van 30 cm van een bètabron van 2 MBq
bedraagt ongeveer 200 µSv/h.
(20) Een ionisatiekamer is niet geschikt om het dosistempo ten gevolge van
gammastraling te meten.
(21) Het dosistempo ten gevolge van de natuurlijke achtergrondstraling bedraagt
in Nederland ongeveer 0,1 à 0,2 µSv per uur.
juist/onjuist
juist/onjuist
juist/onjuist
(22) Van een lichaamsdosis van 80 mSv kan men ernstige stralingsziekte krijgen. juist/onjuist
(23) Het ontstaan van kanker als gevolg van blootstelling aan ioniserende straling
is een deterministisch effect.
(24) Het dragen van laboratoriumjassen is in de eerste plaats bedoeld om de dosis
ten gevolge van uitwendige bestraling te beperken.
(25) De jaardosislimiet geeft die waarde aan waar beneden stochastische effecten
absoluut uitgesloten zijn en waarboven altijd stochastische effecten optreden.
(26) De belangrijkste regels voor stralingsbescherming tijdens het werk worden in
de Kernenergiewet gegeven.
(27) Hoe hoger de radiotoxiciteit van een radioactieve stof is, hoe lager de
dosisconversiecoëfficiënt is.
juist/onjuist
juist/onjuist
juist/onjuist
juist/onjuist
juist/onjuist
(28) Staarvorming in de ooglens wordt tot de deterministische effecten gerekend. juist/onjuist
(29) De dode tijd van een meetinstrument is die tijd dat het instrument geen
telpulsen kan verwerken.
juist/onjuist
S:\SbdDICT\03-9742-2 Bundel oefenopgaven en huiswerk.doc SBD-TU/e

SBD 03-9742-2
Bundel oefenopgaven & werkbladen basiscursus stralingsbescherming
Uitwerking oefenopgaven basiscursus (behorende bij SBD 03-9742-I)
Oefenopgave 1
a.
pag 30 / 40
Zet het netto teltempo uit tegen de tijd in een (enkellogaritmische) grafiek. Trek een rechte lijn door de
punten. De helling van de lijn is omgekeerd evenredig met de halveringstijd. De halveringstijd kan als
volgt worden bepaald:
- bepaal de afstand die overeenkomt met een factor twee in de y-richting
- kies een referentiepunt op de lijn (hier het laatste meetpunt)
- zoek het tijdstip waarbij het teltempo een factor twee hoger dan op het referentiepunt is
(hier 10:00)
- bepaal het tijdsverschil tussen de twee punten (hier 16:00-10:00=6:00): de halveringstijd is
6 uur
Nauwkeuriger, maar minder inzichtelijk, is de methode die gebruik maakt van de Eµcel functie
Trendline.
- Maak een enkellogaritmische grafiek in Excel
- Maak en exponentiële trendline en laat de vergelijking zien
- De exponent van de getoonde vergelijking komt overeen met de vervalconstante
- De halveringstijd volgt dan uit: t1/2=ln(2)/λ = 6 uur
cps
100000
10000
Netto teltempo onbekende bron
y = 41028e -0.1157x
R 2 = 1
1000
8 9 10 11 12
Tijd (uur)
13 14 15 16
S:\SbdDICT\03-9742-2 Bundel oefenopgaven en huiswerk.doc SBD-TU/e

SBD 03-9742-2
b.
Bundel oefenopgaven & werkbladen basiscursus stralingsbescherming
Het is duidelijk dat het gaat om radionuclide A: de halveringstijden komen precies overeen.
c.
Het detectorrendement voor radionuclide A is: (46530-30)/100.000 = 0.465 cps/Bq
Om 8:00 was het netto teltempo 16305-30 = 16275 cps. De hiermee corresponderende activiteit is
gelijk aan het teltempo gedeeld door het detectorrendement: 16275/0.465 = 35000 Bq = 35 kBq.
Oefenopgave 2
a./b.
pag 31 / 40
Zet het netto teltempo uit tegen de tijd in een (enkellogaritmische) grafiek. Trek een rechte lijn door de
punten. De helling van de lijn is omgekeerd evenredig met de halveringstijd. De halveringstijd kan als
volgt worden bepaald:
- bepaal de afstand die overeenkomt met een factor honderd in de y-richting
- bepaal het tijdsverschil tussen de twee punten (hier do 22.00 - ma 8.00 = 86 uur)
- de halveringstijd is ln(2)/ln(100) µ 86 uur = 12.9 uur
c.
cps
10000
1000
100
Mon
00:00
Mon
12:00
Netto teltempo scintillatiedetector
Tue
00:00
Tue
12:00
Wed
00:00
Tijd (uur)
Wed
12:00
Thu
00:00
Thu
12:00
Fri
00:00
Het detectorrendement is gedefineerd als het teltempo per eenheid activiteit. Op basis van de gegevens
wordt dit dus: (4720-14)/15000 = 0.31 cps/Bq.
S:\SbdDICT\03-9742-2 Bundel oefenopgaven en huiswerk.doc SBD-TU/e

SBD 03-9742-2
d.
Bundel oefenopgaven & werkbladen basiscursus stralingsbescherming
Het netto teltempo is dan 9825-14 = 9811 cps. De activiteit was dus 9811/0.31 = 31.3 kBq.
Oefenopgave 3
a.
pag 32 / 40
Gegeven is dat het onafgeschermde dosistempo 5 mSv/h is. Met 8.4 cm ijzer afscherming is dit
0.31 mSv/h. De transmissiefractie is 0.31/5 = 0.062; ofwel de verzwakkingsfactor is 5/0.31 = 16. Het
ijzer verzwakt het stralingsveld dus met een factor 16 = 2µ2µ2µ2; overeenkomend met 4 halveringen.
De halveringsdikte van ijzer (voor Co-60) is dus 8.4/4 = 2.1 cm.
b. We weten dat 4 halveringsdikten nodig zijn. De halveringsdikte van beton is 5.5 cm. De benodigde
afscherming is dus 4µ5.5 = 22 cm beton.
Oefenopgave 4
a.
3 mm lood komt overeen met ongeveer 9 halveringsdikten van 0.32 mm. Onafgeschermd is het
dosistempo op 5 cm 16 mSv/h. Na afscherming met 9 halveringsdikten resteert
16µ(½) 9 =16/512=0.03 mSv/h = 30 µSv/h. (Als je het heel precies uitrekent, blijkt dat 3 mm lood
overeenkomt met 9.38 halveringsdikten. De exacte uitkomst is dan 24 µSv/h.)
b.
Blijkbaar biedt 2 mm wolfraam een verzwakking met een factor 16/0.05=320. Dit komt overeen met
iets meer dan 8 halveringen (exact: 2 log(320)=8.3). De halveringsdikte van wolfraam is dus 2/8 =
0.25 mm (exact: 0.24 mm).
Oefenopgave 5
a.
Aangezien er een nauwe bundel wordt gebruikt kunnen we afzien van buildup. 15 cm water geeft een
verzwakking met een factor 1000/15=67. Dit komt overeen met 6 halveringen (2µ2µ2µ2µ2µ2=64).
De halveringsdikte van wolfraam is dus 15/6=2.5 cm.
b.
De dikte van de onbekende afscherming komt overeen met 12/1.8 = 6.7 halveringsdikten. De
transmissiefractie is (½) 6.7 =0.01. Het dosistempo achter de afscherming is dus 1000µ0.01=10µGy/h.
S:\SbdDICT\03-9742-2 Bundel oefenopgaven en huiswerk.doc SBD-TU/e

SBD 03-9742-2
Oefenopgave 6
a.
Bundel oefenopgaven & werkbladen basiscursus stralingsbescherming
Gegeven is dat 250 cps overeenkomt met 50 Bq/cm 2 . Het detectoroppervlak is 100 cm 2 , dus de
activiteit is in deze situatie 50µ100=5000 Bq. Het rendement is 250/5000 = 0.05 ofwel 5%.
b.
pag 33 / 40
Het netto teltempo gemeten bij de besmetting is 596-3=593 cps. Op de 100 cm 2 die de detector ziet is
de activiteit van de besmetting 593/0.05 = 11.9 kBq. Het oppervlak van de totale besmetting is 15µ zo
groot (1500 cm 2 ). De totale activiteit van de besmetting is 15µ11.9 = 178 kBq.
Een andere manier om dit resultaat te bereiken is: 593 cps komt overeen met 593/250µ50 = 119
Bq/cm 2 (ijktabel monitor). De oppervlakte van de besmetting is 1500 cm 2 : de totale activiteit is
1500µ119=178000 Bq = 178 kBq.
Oefenopgave 7
a.
Het netto teltempo gemeten bij de besmetting is 1450-3=1447 cps. Dit komt volgens de ijktabel
overeen met 1447/100µ1.94=28 Bq/cm 2 . De oppervlakte van de besmetting is 2500 cm 2 : de totale
activiteit is 2500µ28=70000 Bq = 70 kBq.
b.
Volgens de methode a.: A=(286-3)/100µ1.94µ2500 = 13.7 kBq.
c.
Gegeven is dat 100 cps overeenkomt met 1.94 Bq/cm 2 . Het detectoroppervlak is 100 cm 2 , dus de
activiteit is in deze situatie 1.94µ100=194 Bq. Het rendement is 100/194 = 0.52 ofwel 52%.
Oefenopgave 8
Het gemeten dosistempo op 4 meter afstand wordt eerst volgens de kwadratenwet teruggerekend naar
1 meter: 10µ4 2 = 160 µSv/h. Gegeven is dat 1 MBq van deze stof een dosistempo veroorzaakt van
0.31 µSv/h op 1 meter. Blijkbaar is de activiteit van de bron 160/0.31 = 516 MBq. We kunnen dit nog
controleren met de bekende formule: H=hA/r 2 = 0.31µ516/4 2 = 10 µSv/h. Dit klopt met de opgegeven
waarde.
Oefenopgave 9
Het gaat hier om de keuze van de juiste dosisconversiecoefficient. Inslikken is synoniem met ingestie;
we kiezen dus de DCC voor ingestie van Cs-137. Deze is 14 mSv/MBq. De inname is 2kBq = 0.02
MBq. De effectieve volgdosis is 0.02µ14 = 0.28 mSv.
S:\SbdDICT\03-9742-2 Bundel oefenopgaven en huiswerk.doc SBD-TU/e

SBD 03-9742-2
Oefenopgave 10
Bundel oefenopgaven & werkbladen basiscursus stralingsbescherming
pag 34 / 40
Hier dient de vuistregel voor bèta huiddosimetrie te worden toegepast: Hs=8fA/r 2 . De activiteit is in
MBq; de afstand in meter. Het resultaat is: 8µ1µ3/0.3 2 = 267 µSv/h.
Oefenopgave 11
a.
Het (gamma)dosistempo wordt berekend met de formule H=hA/r 2 = 0.06µ30000/0.6 2 = 5000 µSv/h.
b.
De afscherming moet zorgen voor een transmissiefractie 5/5000=0.001,ofwel een verzwakking van
een factor 1000. Hiervoor is een afscherming van 10 halveringsdikten nodig (2 10 =1024). Voor lood
komt dit dus neer op 10µ1.1 = 11 cm.
c.
Blijkbaar zorgt 36 cm beton voor een factor 5000/10=500 reductie van het dosistempo. Dit zijn
ongeveer 9 halveringen (2 9 =512). Dit betekent dat de halveringsdikte van beton voor deze
stralingsbron gelijk is aan 36/9 = 4 cm.
Oefenopgave 12
De vuistregel voor bèta huidbesmetting zegt dat 1 Bq/cm 2 een huiddosistempo geeft van 1 µSv/h. De
besmetting blijft gedurende twee uur aanwezig. De huiddosis is voor dit geval dus 10µ1µ2 = 20 µSv.
Oefenopgave 13
We vergelijken de twee gevallen. Voor geval 1 is de integrale dosis: 1µ80/0.5 2 =320 µSv; Voor geval 2
is de integrale dosis: 0.25µ80/0.3 2 =222 µSv. Een uur werken op 50 cm afstand levert het grootste
resultaat. Opgemerkt moet worden dat het antwoord niet afhangt van het gegeven dosistempo op
1 meter. Het verschil in werktijd is een factor 4; het verschil in afstand is een factor 25/9=2.8. De
langere werktijd is dus belangrijker dan de grotere afstand.
Oefenopgave 14
We berekenen eerst de gammadosisconstante met de vuistregel: h=1/8fE=0.125µ1µ1.6=0.2. De
eenheid van de gammadosisconstante is µSv per uur per MBq, op 1 meter afstand. Voor de gegeven
bronsterkte (20 GBq) is het dosistempo op 1 meter: 20000µ0.2 = 4000 µSv/h.
Oefenopgave 15
Het soort straling is niet van belang voor deze opgave. Het totale dosistempo op 5 meter afstand is
10+5=15 µSv/h. Op 1 meter afstand is dit (volgens de kwadratenwet) 15µ5 2 = 375 µSv/h.
S:\SbdDICT\03-9742-2 Bundel oefenopgaven en huiswerk.doc SBD-TU/e

SBD 03-9742-2
Oefenopgave 16
Bundel oefenopgaven & werkbladen basiscursus stralingsbescherming
De bèta- en gammastraling moeten apart worden bekeken.
Het bèta huiddosistempo op 1 meter afstand is 8fA/r 2 =8µ0.5µ5 = 20 µSv/h.
Voor de gammastraling is dit 1/8µfµE µ A/r 2 = 0.125µ1µ4 µ 5 = 2.5 µSv/h.
a.
pag 35 / 40
Op 50 cm afstand van de bron spelen beide stralingscomponenten mee. De berekende dosistempi op
1 meter kunnen worden opgeteld en teruggerekend naar 0.5 meter volgens de kwadratenwet:
(20+2.5)/0.5 2 = 90 µSv/h.
b.
Op 3 meter afstand van de bron speelt alleen de gammastraling een rol. De bètastraling komt immers
niet verder dan 2 meter in lucht. Het berekende gamma dosistempo op 1 meter wordt teruggerekend
naar 0.5 meter volgens de kwadratenwet: 2.5/3 2 = 0.3 µSv/h.
Oefenopgave 17
a.
Zet het netto teltempo uit tegen de tijd in een (enkellogaritmische) grafiek. Trek een rechte lijn door de
punten. De helling van de lijn is omgekeerd evenredig met de halveringstijd. De halveringstijd kan als
volgt worden bepaald:
- bepaal de afstand die overeenkomt met een factor twee in de y-richting
- kies een referentiepunt op de lijn (hier het laatste meetpunt)
- zoek het tijdstip waarbij het teltempo een factor twee hoger dan op het referentiepunt is
(hier dinsdag 4:00).
- bepaal het tijdsverschil tussen de twee punten (hier dinsdag 17:00-4:00=13 uur): de
halveringstijd is 13 uur
-
cps
100000
Netto teltempo besmettingsmonitor
10000
Mon 00:00 Mon 12:00 Tue 00:00
Tijd (uur)
Tue 12:00 Wed 00:00
S:\SbdDICT\03-9742-2 Bundel oefenopgaven en huiswerk.doc SBD-TU/e

SBD 03-9742-2
b.
Bundel oefenopgaven & werkbladen basiscursus stralingsbescherming
De besmetting was: (100020-40)µ0.5 = 50000 Bq/cm 2 = 50kBq/cm 2 .
c.
Lees het teltempo af uit de grafiek: 20000 cps. Een andere mogelijkheid is om het teltempo te
berekenen op basis van een meetpunt en de halveringstijd: bv. Dinsdag 14:00 is 30 uur later dan
maandag 8:00. Deze 30 uur komt overeen met 2.3 halveringstijden: de radioactieve stof is dus een
factor (½) 2.3 = 5 afgenomen. Het teltempo op dinsdag 14:00 is dan: (100020-40)/5 = 20000.
Het teltempo is dus 20000 cps. De besmetting is dus: (20000)µ0.5 = 10000 Bq/cm 2 .
d.
pag 36 / 40
Het rendement van de detector is het teltempo per eenheid activiteit die de detector ‘ziet’. Gegeven is
dat bij een oppervlaktebesmetting van 0.5 Bq/cm 2 het teltempo 1 cps is. Het oppervlak van de detector
is 200 cm 2 : 1 cps komt dus overeen met 0.5µ200=100 cm 2 . Het rendement is 1/100 = 0.01 ofwel 1 %.
Oefenopgave 18
Het tijdsverschil tussen het moment van toediening en van bereiding is (15+24)-6 = 33 uur. Dit zijn
33/13 = 2.5 halveringstijden, overeenkomend met radioactief verval met een factor (½) 2.5 = 5.8. Op
het moment van bereiding moet dus een factor 5.8 meer radioactieve stof worden gehanteerd dan op
moment van toediening: dit is 5.8µ150 = 870 MBq.
Oefenopgave 19
Men wil het stralingsniveau met een factor 10 verminderen. Hiervoor zijn ruim 3 halveringsdikten
nodig (exact: ln(10)/ln(2)=3.3). De benodigde afscherming is dus 3.3µ6.1 = 20 cm beton.
Oefenopgave 20
We berekenen eerst de gammadosisconstante met de vuistregel: h=1/8fE=0.125µ0.85µ0.662=0.07. De
eenheid van de gammadosisconstante is µSv per uur per MBq, op 1 meter afstand. Voor de gegeven
bronsterkte (5 GBq) is het dosistempo op 0.8 meter: 5000µ0.07/0.8 2 = 550 µSv/h.
Oefenopgave 21
Het stralingsniveau op 1.5 meter afstand wordt eerst volgens de kwadratenwet teruggerekend naar
1 meter: 30µ1.5 2 = 68 µSv/h. De activiteit van bron is 68/0.22 = 300 MBq.
Oefenopgave 22
De vuistregel voor bèta huidbesmetting zegt dat 1 Bq/cm 2 een huiddosistempo geeft van 1 µSv/h. De
oppervlaktebesmetting is 500/20 = 25 Bq/cm 2 . De besmetting blijft gedurende 1.5 uur aanwezig. De
huiddosis is voor dit geval dus 25µ1µ1.5 = 38 µSv.
S:\SbdDICT\03-9742-2 Bundel oefenopgaven en huiswerk.doc SBD-TU/e

SBD 03-9742-2
Oefenopgave 23
Bundel oefenopgaven & werkbladen basiscursus stralingsbescherming
pag 37 / 40
De afscherming dient minstens even dik te zijn als de maximale dracht van de bètastraling. De
vuistregel voor de dracht van bètastraling en elektronen is ρR=0.5E, ofwel R=0.5E/ρ. Invullen levert
R=0.5µ1.7/2.7 = 0.31 cm.
Oefenopgave 24
De vraag is hoe lang het duurt tot de bronactiviteit een factor 10000/2 = 5000 is afgenomen. Deze
factor komt overeen met iets meer dan 12 halveringen (2 12 =4096). De precieze waarde kan worden
berekend met de formule 2 log(5000) = ln(5000)/ln(2) = 12.3. Het duurt dus 12.3µ5.3 = 65 jaar.
S:\SbdDICT\03-9742-2 Bundel oefenopgaven en huiswerk.doc SBD-TU/e

SBD 03-9742-2
Uitwerking Huiswerk
Huiswerk 1
Bundel oefenopgaven & werkbladen basiscursus stralingsbescherming
7. Goed of fout:
– Alfastraling is afkomstig uit de atoomkern. goed
– Gammastraling is afkomstig uit de elektronenschillen. fout
– Röntgenstraling is afkomstig uit de elektronenschillen. goed
– Bètastraling is afkomstig uit de atoomkern. goed
– Activiteit en hoeveelheid stof zijn identiek aan elkaar. fout
– Bèta-plus straling is een vorm van deeltjesstraling. goed
Huiswerk 3
1. 0.02µ0.2 = 0.004mSv = 4 µSv
2. 0.25µ10µ0.34/0.3 2 = 9 µSv
Huiswerk 4
1. goed, fout, goed
2. afstand, afscherming, tijd
4. Een dikke wand kan een slechte invloed op het meetrendement hebben.
pag 38 / 40
5. Bij meting met een ionisatiekamer volgens de directe meetmethode meet men dosistempo, bij de
integrerende meetmethode dosis
6. Beter van niet. De meetopbrengst is erg afhankelijk van de fotonenergie. De lagere energieën
worden niet gedetecteerd..
7. Voor het meten van een absolute dosis wordt gebruikt een:
– ionisatiekamer
– calorimeter
8. Welke van de stralingsmonitors wordt gebruikt als dosis per tijdseenheid?
– GM-teller.
9. Voor meting van kleine dosistempi gebruikt men ionisatiekamers met:
– groot meetvolume.
S:\SbdDICT\03-9742-2 Bundel oefenopgaven en huiswerk.doc SBD-TU/e

SBD 03-9742-2
Bundel oefenopgaven & werkbladen basiscursus stralingsbescherming
10. Een GM telbuis kan nauwkeurig een dosistempo meten indien:
– 3. voor de betreffende straling is gekalibreerd
11. Wat is de functie van een fotomultiplier bij een scintilatiedetector:
– 3. de lichtopbrengst uit een kristal te versterken
BEWERINGEN
(1) De activiteit van een radioactieve stof en de hoeveelheid stof zijn aan elkaar
gelijk.
onjuist
(2) Straling is radioactief. onjuist
(3) De jaarlijkse dosis die voor de gemiddelde Nederlander nu nog het gevolg is
van het ongeval in Tsjernobyl is slechts een fractie van de natuurlijke jaardosis.
pag 39 / 40
(4) Bèta-plus straling gaat altijd gepaard met fotonen-straling. juist/onjuist
(5) Het meten van straling met een GM-buis berust op de vorming van
lichtflitsjes in een kristal.
(6) De maximale dracht van bèta-deeltjes met een maximale energie van 2 MeV
in lucht (soortelijke massa 0,001 g/cm 3 ) is ongeveer 10 meter.
(7) De dode tijd speelt een rol bij metingen met een thermoluminescentiedosimeter.
(8) De grootte van een besmetting met een radioactieve stof kan worden
uitgedrukt in de eenheid microsievert.
S:\SbdDICT\03-9742-2 Bundel oefenopgaven en huiswerk.doc SBD-TU/e
juist
onjuist
juist
onjuist
onjuist
(9) Het dragen van een pocketdosimeter beschermt tegen uitwendige bestraling. onjuist
(10) Urine-analyse kan een bruikbare meetmethode zijn bij de controle op
inwendige besmetting.
(11) Overschrijding van de jaardosislimiet is altijd dodelijk. onjuist
(12) Bij deterministische effecten is er een duidelijke samenhang tussen de
blootstelling aan straling en het effect.
(13) Bèta-min straling is een vorm van deeltjesstraling. juist
(14) Bij het ionisatieproces worden elektronen "losgeslagen" van het atoom. juist
(15) Perspex is een goed afschermingsmateriaal voor bètastraling. juist
(16) Bètastraling (maximale energie 1 MeV) dringt dieper door dan
gammastraling (energie 1 MeV).
(17) Het doorstralen van voedsel veroorzaakt radioactieve stoffen in het voedsel.
juist
juist
onjuist
onjuist
(18) Er bestaat een drempeldosis voor stochastische effecten. onjuist

SBD 03-9742-2
Bundel oefenopgaven & werkbladen basiscursus stralingsbescherming
(19) Het huiddosistempo op een afstand van 30 cm van een bètabron van 2 MBq
bedraagt ongeveer 200 µSv/h.
(20) Een ionisatiekamer is niet geschikt om het dosistempo ten gevolge van
gammastraling te meten.
(21) Het dosistempo ten gevolge van de natuurlijke achtergrondstraling bedraagt
in Nederland ongeveer 0,1 à 0,2 µSv per uur.
pag 40 / 40
S:\SbdDICT\03-9742-2 Bundel oefenopgaven en huiswerk.doc SBD-TU/e
juist
onjuist
(22) Van een lichaamsdosis van 80 mSv kan men ernstige stralingsziekte krijgen. onjuist
(23) Het ontstaan van kanker als gevolg van blootstelling aan ioniserende straling
is een deterministisch effect.
(24) Het dragen van laboratoriumjassen is in de eerste plaats bedoeld om de dosis
ten gevolge van uitwendige bestraling te beperken.
(25) De jaardosislimiet geeft die waarde aan waar beneden stochastische effecten
absoluut uitgesloten zijn en waarboven altijd stochastische effecten optreden.
(26) De belangrijkste regels voor stralingsbescherming tijdens het werk worden in
de Kernenergiewet gegeven.
(27) Hoe hoger de radiotoxiciteit van een radioactieve stof is, hoe lager de
dosisconversiecoëfficiënt is.
(28) Staarvorming in de ooglens wordt tot de deterministische effecten gerekend. juist
(29) De dode tijd van een meetinstrument is die tijd dat het instrument geen
telpulsen kan verwerken.
juist
onjuist
onjuist
onjuist
onjuist
onjuist
juist