Inloggen

Halveringsdikte & röntgenfoto's

Als röntgenstraling door het menselijk lichaam heen gaat wordt de straling meer geabsorbeerd door bot dan door zachtere weefsels. Dit komt omdat de halveringsdikte van bot voor röntgenstraling kleiner is dan die voor zachter weefsel. In deze videoles hoe van dit verschil in halveringsdikte gebruik wordt gemaakt bij röntgenfoto's.
FAQ
18 5384
0:00 Start
0:08 Röntgenfoto
0:44 I(d) = I0·½d/d½
1:01 Halveringsdikte (d½)
1:56 Bot en zacht weefsel
2:43 Rekenvoorbeeld
6:11 Samenvatting

Voorkennis

Ioniserende straling

Formules

 
Verzwakking straling
(röntgen- & γ-straling)
I = intensiteit (W)
I0 = opvallende intensiteit (W)
d = diepte (m)
d½ = halveringsdikte (m)

Moet ik dit kennen?

De stof in videoles "Halveringsdikte & röntgenfoto's" hoort bij:

HAVO:       Centraal examen 2025 (CE)
VWO: : Centraal examen 2025 (CE)


Test jezelf - "Halveringsdikte & röntgenfoto's"

Maak onderstaande meerkeuzevragen, klik op 'nakijken' en je weet meteen de uitslag. Als je één of meer vragen fout hebt moet je de videoles nog maar eens bekijken.
Vraag 1
Vraag 2
Vraag 3
Welke van onderstaande stoffen heeft de grootste halveringsdikte bij 0,05 MeV?

Wat wordt de intensiteit van rontgenstraling (0,05 MeV) na 4,0 cm zacht lichaamsweefsel?

Wat zou het antwoord op de vorige vraag zijn als de straling door 4,0 cm bot i.p.v. zacht weefsel was gegaan?

bot
ijzer
lood
41% van I0
7,7% van I0
6,3% van I0
41% van I0
7,7% van I0
6,3% van I0


Extra oefenmateriaal?

Oefenopgaven over het onderdeel ioniserende straling & medische beelden vind je in:
FotonIoniserendeStralingHAVO.pdf
FotonIoniserendeStralingVWO.pdf

Examenopgaven

Recente examenopgaven waarin "Halveringsdikte & röntgenfoto's" een rol speelt (havo/vwo):
Gebitsfoto (h), Lise Meitner (v), Aluminium (h), Ramsauer en Townsend (v), Straling tijdens vliegen (h), Lutetium-177 (h), Stralingsdetectie (h), Kitmarker (h), Inwendige bestraling (v), Onderzoek van bot met calcium-47 (v), Thalliumscintigrafie (v), Verontreinigd Technetium (h), Oude horloges (h),

CCVX-opgaven waarin "Halveringsdikte & röntgenfoto's" een rol speelt (havo/vwo):
Radioactieve bron,

Vraag over videoles "Halveringsdikte & röntgenfoto's"?


    Hou mijn naam verborgen

Eerder gestelde vragen | Halveringsdikte & röntgenfoto's

Op woensdag 26 jun 2024 om 21:28 is de volgende vraag gesteld
dag meneer,

vraag 8 (examen 2008, 1e tijdvak).. Halveringsdikte berekenen
het gaat om kobalt-60 met 1,0 MEV, bereken hoe dik de betonnen muur moet zijn om de intensiteit tot 0,10% te reduceren.
d1/2: 4,6cm

I=I(0).(0,5)^d/d1/2

Als voor I(o) 100% invullen en voor I: 0,10 kom ik op een negatieve antwoord uit.. De rest van de berekening mt logaritme lukt me.. Ik snap niet zo goed wat ik fout doe qua begin waarde.. zou u me kunnen helpen svp?

Erik van Munster reageerde op woensdag 26 jun 2024 om 21:51
[Je kunt vragen ook stellen bij de opgave zelf dat is makkelijker]

(1/2)^x = 0,001

Aan beide kanten neem je de log met grondtal 1/2. Dit doe je de gewone log te delen door log1/2.
Dus

x = log(0,001) / log1/2

x = -3 / -0,301

x = 10

Dus de dikte moet gelijk zijn aan 10 keer de halveringsdikte.


Bekijk alle vragen (18)



Op maandag 6 mei 2024 om 15:24 is de volgende vraag gesteld
Ik heb een vraag over de intensiteit waneer de straling door het zachte weefsel en het bot gaat.
De intensiteit van de straling neemt af naarmate de straling door het weefsel heen gaat. Naar mijn idee is het dan logisch om eerst de 5 centimer zacht weefsel uit te rekenen, omdat we dan de juiste I0 hebben die door het bot heen gaat. Daarna de I van het bot te berekenen zodat we daarna door kunnen rekenen met de juiste I0 voor de laatste 5 cm van het zachte weefsel.

Erik van Munster reageerde op maandag 6 mei 2024 om 16:13
Klopt maar voor de berekening maakt het niet uit. Is namelijk steeds een vermenigvuldiging en bij vermenigvuldiging maar de volgorde niet uit. A x B is hetzelde als B x A.

Doe het op de manier die voor jezelf logisch is.


Op zondag 5 mei 2024 om 23:00 is de volgende vraag gesteld
Wat is eigenlijk de intensiteit?

Erik van Munster reageerde op maandag 6 mei 2024 om 06:34
Intensiteit betekent hoeveel stralingsenergie er per seconde op een oppervlak van één meter valt.

Bij opgaven over halveringsdikte gaat het meestal niet om de intensiteit zelf maar om de afname van de intensiteit als de straling door een materiaal heen gaat.


Op vrijdag 12 mrt 2021 om 15:12 is de volgende vraag gesteld
Hoi meneer,
Vraagje, want ik snap niet bij 5:34 waarom de intensiteit van het bot ook afhangt van het weefsel aan de rechterkant van het arm, want de straling gaat toch eerst door het bot en daarna door dat achterliggende stuk huid? Ik snap dat de intensiteit van het bot van de voorliggende huid afhangt, maar niet die van erna. Kunt u dat misschien uitleggen alstublieft?

Erik van Munster reageerde op vrijdag 12 mrt 2021 om 16:43
Met de "intensiteit van het bot" bedoel ik de intensiteit die je ziet op de röntgenfoto op de plaats van het bot. Deze straling is eerst door het weefsel aan de linkerkant gegaan, daarna door het bot zelf en daarna door het weefsel aan de rechterkant voordat het op de foto komt.

(Ik bedoel er dus niet mee de intensiteit van de straling die uit het bot komt, dan heb je gelijk en moet je alleen het weefsel linkerkant meerekenen. Misschien dat het daardoor verwarrend was?)


Op zondag 22 nov 2020 om 20:11 is de volgende vraag gesteld
Hoe bereken je wiskundig de d in de formule? als je de andere waarden hebt gegeven?

Erik van Munster reageerde op zondag 22 nov 2020 om 20:33
Makkelijkste is om eerst de formule even om te schrijven

I = I0 * 1/2 ^(d/d1/2)

I/I0 = 1/2 ^(d/d1/2)

Als je aan allebei de kanten de logaritme met grondtal 1/2 neemt wordt dit

1/2log (I/I0) = d/d1/2

dus

d = d1/2 * 1/2log(I/I0)

Erik van Munster reageerde op zondag 22 nov 2020 om 20:35
Het lastige is dat logaritme met 1/2 als grondtal niet op je rekenmachine zit. Dit kun je oplossen door de gewone log met grondtal 10 te gebruiken en dan te delen door log(0,5). De formule om d uit te rekenen wordt dan

d = d1/2 * log(I/I0) / log(0,5)


Op woensdag 18 nov 2020 om 19:29 is de volgende vraag gesteld
Dag meneer,
Is tabel 28F ook bedoeld voor y-straling? Zo ja, vanaf welke E is dit?
Groet

Erik van Munster reageerde op woensdag 18 nov 2020 om 19:54
Ja dit is zowel röntgenstraling als gammastraling:

0,05 MeV Röntgen
0,1 MeV Röntgen
1,0 MeV Gamma
2,0 MeV Gamma
5,0 MeV Gamma
10,0 MeV Gamma


Op zaterdag 16 mei 2020 om 11:38 is de volgende vraag gesteld
Hallo Erik,

Ik snap niet precies hoe ik de berekening moet invoeren in mijn rekenmachine. Als ik eerst d/dt bereken en dit getal daarna invoer als exponent van (0,5) komt daar een heel ander getal uit dan wanneer jij dit berekent.
Ik doe het als volgt: d:1/2d= x (0,5) e x=
Bedankt vast.
groetjes Janine

Erik van Munster reageerde op zaterdag 16 mei 2020 om 11:58
Welk knopje op je rekenmachine gebruik je precies? Tot de macht is ‘^’ op de meeste rekenmachines (en dus niet ‘e’). Als je bijvoorbeeld 0,5 tot de macht 6 berekent typ je

[0] [.] [5] [^] [6]

Misschien dat het daar aan ligt?


Op maandag 6 apr 2020 om 16:21 is de volgende vraag gesteld
Beste Erik,
Kunt u mij uitleggen hoe het kan dat betastraling een groter doordringend vermogen heeft dan alfastraling?
En kunt u ook een verklaring geven voor deze vraag: Als je het spoor van alfa- en betadeeltjes in een wilsonvat vergelijkt zie je grote verschillen. Alfadeeltjes hebben een kort, recht spoor dat ineens stopt, betadeeltjes hebben een grilliger spoor dat verder komt. Hoe is dit te verklaren?

Ik hoor het graag van u.

Groetjes van Ursula

Erik van Munster reageerde op maandag 6 apr 2020 om 21:37
Alfa-straling heeft een sterker ioniserend vermogen. Dit betekent dat het meer atomen die het onderweg tegenkomt ioniseert. Elke keer dat het een atoom ioniseert raakt het een beetje energie (snelheid) kwijt. Totdat het op een gegeven moment zo weinig energie heeft dat het niet meer kan ioniseren en een gewone onschuldige heliumkern is geworden.

Beta straling (elektronen) heeft een kleiner ioniserend vermogen en behoud dus langer zijn energie. Daarom komt het ook verder. De reden dat het patroon in een wilsonvat grilliger is is dat elektronen heel licht zijn en dus makkelijk van richting veranderen bij een botsing. Alfa deeltjes zijn veel zwaarder en houden hun eigen richting.


Op woensdag 17 apr 2019 om 22:14 is de volgende vraag gesteld
Beste Erik, ik snap niet wat u precies bedoelt met dat de halveringsdikte klein is als de intensiteit juist groot is, dan is de halveringsdikte toch juist groot? Andersom zegt u ook dat als de intensiteit klein is, de halveringsdikte groot is, terwijl je bij een hogere intensiteit toch 'meer stof' nodig hebt om de intensiteit van de straling te kunnen halveren?
Ik hoop dat u dit toevallig nog heel snel leest, heb morgenochtend meteen de toets.
Alvast bedankt!

Erik van Munster reageerde op woensdag 17 apr 2019 om 22:42
Het gaat er om over wélke intensiteit je het hebt. Als de halveringsdikte klein is betekent dat dat straling sterk geabsorbeerd wordt door een stof. Dit betekent dat de geabsorbeerde intensiteit groot is en de doorgelaten intensiteit juist klein.


Op dinsdag 12 feb 2019 om 10:39 is de volgende vraag gesteld
Beste Erik, 'voor röntgenfoto's worden vaak negatieven gebruikt waarbij wit juist lage intensiteit is en zwart juist hoge intensiteit is'. Is het dan dus omgekeerd? Want botten absorberen toch juist veel straling en hebben dan toch juist hoge intensiteit? Alvast bedankt!

Erik van Munster reageerde op dinsdag 12 feb 2019 om 13:34
Klopt, op röntgennegatieven betekent wit weinig straling en zwart veel straling. Maar het gaat juist om de straling die op het negatief valt. Als botten veel straling absorberen betekent dat deze geabsorbeerde straling het negatief niet zal bereiken. Botten zullen dus wit zijn op een röntgennegatief juist omdat ze veel straling absorberen.


Op maandag 21 jan 2019 om 16:34 is de volgende vraag gesteld
Hoi,
ik heb een vraag over een opdracht uit mijn boek. (systematische Natuurkund, havo 5)
de opdracht gaat als volgt:
"Bij de productie van ijzeren platen meet een werknemer de dikte van die plaat met behulp van gammastraling. De straling heeft een energie van 1,0 MeV. Een bepaalde plaat houdt 87,5% van de gammastraling tegen.
bereken de dikte van die plaat".

ik weet dat de halveringsdikte van ijzer 1,5 m is. ook weet ik dat als je 100%-87,5% doet 12,5 % krijgt. Maar verder loop ik een beetje vast aangezien ik niet zo goed weet hoe ik verder moet en wat I is enzo...

Erik van Munster reageerde op maandag 21 jan 2019 om 18:07
Als de straling halveert hou je van de 100% nog 50% over. Als het nóg een keer halveert hou je 25% over. En als het daarna nóg een keer halveert hou je nog maar 12,5% van de oorspronkelijk 100% straling over.

Dit is precies wat hier gebeurd is: De intensiteit van de straling is door de plaat 3 keer gehalveerd. Dit betekent dat de plaat 3 halveringsdiktes dik is.

Hoop dat je hier iets verder mee komt...

(let op de halveringsdiktes in tabel 28F staan in cm niet in meters)


Op woensdag 23 mei 2018 om 19:45 is de volgende vraag gesteld
Op 0:30s maakt u een foutje waarbij u zegt dat "de intensiteit die hangt af van de beginintensiteit maal een half *maal* d gedeeld door d½". Het moet natuurlijk tot de macht zijn ;)

Erik van Munster reageerde op woensdag 23 mei 2018 om 19:57
Klopt, ik ben ook niet perfect :)


Op zaterdag 13 jan 2018 om 15:05 is de volgende vraag gesteld
Hallo,
Wat is in deze context dan precies de betekenis van intensiteit?

Erik van Munster reageerde op zaterdag 13 jan 2018 om 17:31
De definitie van intensiteit is de hoeveelheid stralingsenergie die op een oppervlak valt of door een oppervlak heengaat per vierkante meter. De eenheid van intensiteit is dan ook W/m^2 (Watt per vierkante meter).

Het gaat in deze videoles niet zozeer om de intensiteit zelf maar met hoeveel % de intensiteit afneemt als straling door een materiaal heengaat.


Op zaterdag 18 nov 2017 om 15:03 is de volgende vraag gesteld
Hoi,
Ik heb een vraag wat betreft de formule die hierboven gebruikt wordt. Ik heb op dit moment een vraag en daarbij moet je de d uitrekenen, maar ik weet niet hoe je dit moet intypen op je rekenmachine. Zou u mij misschien daarmee kunnen helpen?

Erik van Munster reageerde op zaterdag 18 nov 2017 om 15:58
Als je een vraag hebt waarbij je de dikte d moet uitrekenen kun je dit met logaritmen doen. Logaritme is het omgekeerde van machtsverheffen en als je de logaritme met grondtal 0,5 neemt kun je uitrekenen hoe groot de macht is.

Als je een voorbeeld wil zien waarbij ik voordoe wat je precies moet doen: Kijk even bij de uitwerking van de opgave "röntgenfoto". Dit is opgave 21 van het hoofdstuk IoniserendeStralingVWO. Opgave en uitwerkingen kun je vinden via "Oefenen" in het menu hierboven.

Hoop dat je hiermee verder komt...


Op dinsdag 14 mrt 2017 om 16:13 is de volgende vraag gesteld
Hoi,

Ik moet een verslag maken over een practicum die we hebben uitgevoerd over straling.
Doel van de proef: bepalen van de plaats van enkele in een voorwerp verborgen loodplaatjes en schatten en berekenen van de dikte van deze loodplaatjes.
Wat we moesten doen: de intensiteit meten van achtergrondstraling en daarna intensiteit meten om verschillende afstanden op bakje met loodplaatjes.
Resultaten: op 2 verschillende plekken was de intensiteit duidelijk lager. De conclusie die we konden trekken was dat daar waarschijnlijk de loodplaatjes plaats zouden vinden.
Op deze site( http://stralenpracticum.nl/wp-content/uploads/sites/71/2015/12/werkblad_11-2013-opsporen-lood.pdf ) staat onze opdracht: voor mij is opdracht 2, puntje 3, niet duidelijk hoe ik een schatting kan maken...


Hopelijk kunt u helpen
mvg.

Erik van Munster reageerde op dinsdag 14 mrt 2017 om 16:32
Hangt ervan af waar de lijntje voor Id en de gemiddelde intensiteit bij de loodplaatjes staan in jouw grafiek.

Als de intensiteit op de plaats van een loodplaatje precies gelijk is aan de intensiteit na één halveringsdikte (Id) is het makkelijk: Dan is d gelijk aan 1,2 cm.

Als het de helft van Id is is het 2 keer 1,2 = 2,4 cm. Als de intensiteit hóger is dan Id is de dikte kleiner dan 1,2 cm. Hoeveel precies is lastig maar dit is maar een schatting. Je mag een beetje gokken.


Op vrijdag 23 dec 2016 om 20:04 is de volgende vraag gesteld
Beste Erik,

In mijn boek staat een som waar ik een vraag over had, de vraag luidt:

In een ruimte bevindt zich een (mono-energetische) stralingsbron met een energie van 200 keV. De muren van die ruimte mogen maximaal 1% van de straling doorlaten. Bereken de minimale dikte van de muren wanneer er lood gebruikt wordt (verwaarloos de verzwakking van de straling in de andere bouwmaterialen).

Uitwerking: bekend is dat I(d)/Io = 0,001.

*mijn vraag is waar die 0,001 vandaan komt, de Io is 100 maar 1% doorlating is toch 0,01?

Erik van Munster reageerde op vrijdag 23 dec 2016 om 21:14
Dag Yungru,

Als er 1% van de straling wordt doorgelaten is I(d)/I0 inderdaad 0,01 en géén 0,001. Weet ook niet hoe ze hier bij komen. Misschien stond er in de opgave promille in plaats van procent?

Erik

Op vrijdag 23 dec 2016 om 21:47 is de volgende reactie gegeven
Beste Erik,

Er staat geen promille in de opgave, waarschijnlijk is het dan een fout in het boek. In ieder geval bedankt voor het antwoorden!

Groetjes


Op dinsdag 24 nov 2015 om 23:37 is de volgende vraag gesteld
De halveringsdikte van zachte delen van het lichaam moet toch juist kleiner zijn dan voor harde delen. Omdat de stof niet zo dik hoeft te zijn zodat de helft van de atoomkernen vervalt. Ik snap het niet echt meer.

Erik van Munster reageerde op woensdag 25 nov 2015 om 08:13
Halveringsdikte is de dikte die nodig is om 50% van de straling tegen te houden.

Een kleine halveringsdikte betekent dat een dun laagje al straling tegenhoudt.

Een grote halveringsdikte betekent dat er juist een hele dikke laag nodig is om straling tegen te houden. Straling gaat hier dus makkelijker doorheen.

Dus:
Kleine d1/2: straling wordt goed tegengehouden
Grote d1/2: straling kan er makkelijk doorheen

Hoop dat je hier iets verder mee komt.

(Ik snap dat je het vergelijkt met vervaltijd van atoomkernen maar dit is echt iets anders. Maakt het eerder verwarrend)


Op zaterdag 29 mrt 2014 om 21:30 is de volgende vraag gesteld
Dit is 7,6749 %. Afronden op twee cijfers levert 7,7%. Bovendien wordt ervan uitgegaan dat het bot zich buiten het lichaam bevindt. Er wordt namelijk niet, zoals in het filmpje, rekening gehouden met omliggende weefsels.

Erik van Munster reageerde op zondag 30 mrt 2014 om 10:25
Klopt wat je zegt. Ik heb de vraag aangepast en nu klopt het weer. Dank voor je oplettendheid.