Måling av radioaktivitet 

I samarbeid med Lillian

Utstyr: 
Dosimeter Radex 1706
Radioaktive steiner : Orthitt, Euxenitt og Raudberg
Bloggen til Aleksander Jæger - http://naturfagsdude.blogspot.no/2015/01/maling-av-radioaktivitet-dosimeter.html 

Hensikt: Hensikten med elevøvelsen er at jeg skal sette meg i hvordan dosimeteret Radet 1706 virker og ginne ut mer om de radioaktive isotopene Strontium -90, Americium -241 og Cesium -137.

1. Strontium -90 er et  radioaktivt isotop som finnes i radioaktivt avfall. Isotopen opptas i planter og følger næringskjeden videre til mennesket. Her skader den beinmarg og bloddannende organer ved sin radioaktive stråling, og kan forårsake kreft.  



2. Fysisk halveringstid er tiden som går før halvparten av atomkjernene i det radioaktive stoffet har blitt omdannet til den andre atomkjernen. Mengden og intensiteten fra strålingen er dermed halvert.

Biologisk halveringstid er tiden det tar før halvparten av konsentrasjonen av stoffet er spaltet bort fra kroppen. Denne tiden er avhengig av fysiologiske faktorer.

3. Det viser seg at barn er to til tre ganger mer potente og sensitive for stråling enn det voksne mennesker er. Forskerene har ikke kommet til en konkret konklusjon hvorfor det er sånn, men det kan ha noe med at barna ikke er fullstendig utviklet, og organene innvendig har ikke utviklet seg nok til å takle så så mye stråling. Så når både voksne mennesker og barn spiser det samme så er det ganske farlig hvis det barnet med ikke utviklede organer samme som den voksne , etter som at vi voksne er mer imunne mot en viss megne stråling som barn ikke er immune mot før de har kommet til en voksen alder.

4. Bruksnvisninger til et dosimeter:
Under så er det er bilde av det dosimeteret som ble brukt.

Bruksanvisningen skal henvende seg til dosimeteret type RADEX 1706

Den store knappen til høyeret er A
Den lille knappet nederst til venstre er B
Den lille knappen over B er C

Batteriikonet viser hvor mye batteritid som er igjen.
µSv / h er måleenheten som brukes.
0.30 er et terskelsignal. Dosimetert lager en pipelyd dersom signalet blir høyere enn dette tallet.
Det store tallet i midten viser menge radioaktivitet som blir oppgitt i µSv / h  (mikro sievert)


INNHOLD
1. Power 
1.1: Knappen

2. Menu 
2.1: Åpne og lukke menyen 
2.2: Inni menyen 
2.3: Units 
2.4: Levels 
2.5: Setup 
2.5.1: backlight 
2.5.2: Audio

3. Måling 
3.1: Starte å måle 
3.2: Under måling
3.3: Etterr måling


1. Power

1.1: Knappen
Trykk på A for å strate opp dosimeteret.For å skru av dosimeteret må man holde inne A.

2. Menu

2.1: Åpne og lukke menyen
Trykk på C for å åpne menyen.For å gå ut av menyen må du trykke A.

2.2: Inne menyen
For å gå tilbake trykk på ANaviger nedover med BVelg alternativ med C

2.3: Units
Standdarmåleengdeen for dette apparatet er µSv / h (Mikro-Sievert / time) - Velg dette.

2.4: Levels
Man kan velge hvor kraftig terskelstyrken  skal være. Hvis mengden radioaktivitet går over dette tallet vil doismeteret begynne å lage en kraftig pipelyd.

2.5: Setup
2.5.1: Backlight
Her kan man skru bagrunnslyset av eller på.

2.5.2: Audio
Skru pipelyden til høyt, lavt eller av.

3. Måling

3.1: Starte å måle
Målingen starter automatisk med en gang.

3.2: Under måling
Vent til alle de fire rette linjene danner en lukket bokst til venstre er ferdig, dermed har enheten kalibrert seg.

3.3: Etter måling
Det store tallet i midten indikerer hvor mye µSv / h som er i lufta. Dette er basert på gjennomsnittet i løpet av kalibreringstiden.

Dosimeteret og steinene man skulle observere strålingen på.

Vi skulle i denne oppgaven gjøre et elevforsøk der vi skulle måle radiaktiviteten i de tre steinene Orthitt, Euxenitt og Raudberg, i tillegg så skulle vi måle bakgrunnstrålingen inne og ute.

Resultater: 

Bakgrunnsstrålingen inne var 0,20 µSv / h
Bakgrunnsstrålingen ute var 0,16 µSv / h

Orthitt hadde en stråling på 0,55 µSv / h
Har det nest største utslaget på radioaktivitet. Dette er den mest vanlige mineralsorten i Norge. Den kan forekomme i store menger krystaller på over 100 kilo. Det kan inneholde alt fra 0 til 3% uran elle thorium.

Euxenitt hadde en stråling på 0,77 µSv / h
Har det høyesteutslaget på radioaktivitet. Euxenitt er svart og skinnende, det forkommer i granitt, mer nøyaktig i Agderfylkene. Steinen innholder store menger uran og thorium fra en vekt på 10% og opp over.

Raudberg hadde en stråling på  0,15 µSv / h
Har det laveste utslaget på radioaktivitet. Steinen har en mørk rødfarge. Den forekommer i Telemark med smeltemasser i jordskorpen.

Konklusjon:

Vi blir påvirket av disse stråling av disse type stråling ganske ofte, men i små menger så er det helt ufarlig. Dessverre så kan vi bli påvirket av store menger Euxenitt som ved min måling var på den høyeste målingen. Normalt i året så er maxgrensen på vår strålingsgrense i kroppen 2%, dersom vi får en større strålingsdose pga radioaktiviteten så kan det utgjøre en større risiko, både for sykdommer og kreft.

Bakgrunnstrålingene er nesten helt like, med kun 4 mikro sievert i timen fra hverandre. Dette beviser at vi befinner oss nær stråling hver dag, hvor enn vi går.

Feilkilder: Noen feilkilder kan være at vi bruker forskjellige individuelle steiner med forskjellige typer stråling. I prinsippet hvis jeg har en gruppe med små steiner og så er det en annen gruppe med større steiner så kan de stråle ut ulike mengder med radioaktivitet. En annen feilkilde kan være dosimeteret i seg selv som kan gi feilberegnede resultater. Og det kan være en ujevn måling av objektene.

Drivhuseffekten

Utstyr:

Kokeplate

Glassplate

Plastfolie

To termometre

Lampe

To platbokser

Hensikt:

Hensikten med oppgaven var å finne ut hvordan synlig lys og varmestråling slipper igjennom en glassplate. Og sjekke om det blir en forskjell hvis vi dekker til en av to bokser med plastfolie med termometre inni begge to.

Fremgangsmåte: 

Vi satte på kokeplata og satte hånda 2 cm over den. Det ble utrolig varmt, men ikke så varmt at man ikke kunne greie å ha den oppå plata. Vi satte en rektangulær glassplate mellom hånda og plata. Det ble kaldt umiddelbart. Glassplata funker som en isolator og oppbevarer varmen under seg, slik at den ikke trenger igjennom.

Vi satte to termometre i to like plastbokser, de hadde lik temperatur etter å ha vært utsatt for samme lys like lenge. Deretter så satte vi på en plastposen over den ene boksen. Med lik fremgangsmåte, slik at de også var utsatt for samme lys like lenge. Resultatet vårt ble at temperaturen ikke forandret seg, men dette er en feilkilde, fordi temperaturen skulle egentlig bli høyere

Resultat:

1. Nei det blir ikke hindret. Det blir bare gjenskinn.
2. Det ble veldig merkbart "kaldt" med en gang. Dette er grunnet til at glassplaten oppbevarte varmen fra kokeplata under seg, slik av varmen ikke slapp til hånda.
3. Temperaturen var på litt over 20 grader celcius. 
4. Det vi så med vår plastboks, var at temperatruen ikke forandret seg. Men dette er en feilkilde fra vår siden, fordi temperaturen skal bli høyere i boksen med plastfolie over seg. Folien skal isolere innen fra, slik at varmen fra lampen slipper inn, men den slipper ikke ut. 

Feilkilde: Boksen skulle vært mer isolert, det skulle være bedre teipet sammen. Enda en lyskilde som kan være aktuell er at lyskilden er for lav, at det ikke er nok lys/varmen som kommer til.

Hele oppsettet.

                        Lillian legger hånda 2-3 cm over kokeplata                                                  

Det blir lagt en glassplate mellom hånda og kokeplata

Bilder til det andre forsøket

                                                                                                                                                        

Termometrene blir plassert i to like bokser        
                                                                                                                       Termometrene har lik temperatur i utgangspunktet

                                                                                                                                                                                                               

                                                                                             
Den ene boksen blir dekket med en plast                                                          
pose og teipet sammen.               
                                                                                                                               Ekspereimentet blir tatt i kontrollerte forhold  

                                                                                                                   med en sterk varmekilde over boksene    

Drivhuseffekten del 2

Utstyr:

To isblokker

To plastikk bokser

Lunket vann

To steiner/to tunge objekt med en rett flate som man kan sette isblokkene oppå

Hensikt:

Hensikten med forsøke hva som skjer med vannivået i to like store plastbokser, nå like store mengder med is smelter.

Fremgangsmåte:

Jeg fryste ned isblokker i to rømmebokser hver. Jeg tok isblokkene ut av rømme boksene og  satte den ene isblokken ved siden av en stein i en plastboks. Den andre isblokken satte jeg oppå steinen. I den ene så helte jeg lunkent vann helt til den var litt over isblokken. I den andre så helte jeg vann helt til den nådde tuppen av steinen.

Resultat:

Isblokken som ble satt ved siden av steinen smeltet. Vannivået steg ikke så mye. Grunnen til dette er fordi is allerede er vannmolekyler som har pakka seg sammen. Samtidig så vlir volumet på isen når den smelter større, fordi når is fryser så krymper den, og utvides når den smelter. 

I eksperimentet der isblokken ble plassert oppå steinen, så økte vannivået med likt volum som det isblokken hadde + litt til, etter som at H2O molekylene krymper sammen når de fryser. 

Isen ble satt ved siden av "steinen" og smeltet.                                   
Vannivået økte ikke stort.                                                                                             Isen ble satt oppå "steinen" og smeltet. 
                                                                                                                 Vannivået økte ettersom at isen ikke var i              
                                                                                                                 kontakt med vannet fra før av.                               

Galvaniske elementer

Sitronbatteri og Daniellcelle

I samarbeid med Lillian.

Det ene kan man lade opp og den ene kan man ikke lade opp.  Vi kan ikke lade opp sitronen. Til å lade et batteri så trenger vi to celler. Sitronen har bare en celle.

Teori: En galvanisk celle har to poler, positiv og negativ. Den positive er kobber og den negative er sink. Sink likker et stykke unna kobberet. I den negative polen foregår det en oksidasjon, at et elektron går fra det ene atomet til et annet. I den positive polen skjer det en reduskjon, at elektronene som ble sluppet ut, blir tatt opp av det andre atomet. I denne øvelsen bruker vi en elektrolytt til å danne en bro så vi kan lede strøm fra det ene begerglasset til det andre. Dette kan hjelpe oss til å lage et batteri.

Sitronbatteri 

Utstyr:

Sitron/sitrus

Spenningsmåler

Galvanisk element

Femitøring

Krokodilleklemmer

Voltmeter

Magnesium

Bly

Sinkbit

Utstyr til forsøk 1

Hensikt: Hensikten med forsøket er å se hvilket av de to batteriene som kan lades opp og hvilket som gir høyest spenning.

Hypotese: Jeg tror at sitron batteriet kommer til å få mindre ladninger enn daniellbatteriet fordi det bare er en celle som skal dele på to gjenstander.

Metode: Vi rullet sitronen litt for å få ut litt av saften inni sitronen. Vi putter deretter en kobber mynt (en femtiøring) inni sitronen som skulle være der fast. Vi bytter elemtentene på andre siden av sitroenne hver gang. Og satte på krokodilleklemmene på hver av bitene vi satt inn. Det ble brukt en spiker, sinktråd, magnesiumsbånd og bly. Hver av de ga forskjellig resultat

Å galvaniserer betyr å legge noe på.

Forsøk 1:

Galvanisk spiker + kobber = 0,1 volt

Sink + kobber = 0,2 og en halv volt

Magnesium + kobber = 0,5, viser 0,4 volt

Bly + kobber = 0,1 volt

Vi fikk større ladning på magnesium fordi den ligger lenger unna kobber i spenningsrekka.

Galvanisk element og kobber, måling på høyre side.

Sink og kobber, måling på høyre side.

Magnesium og kobber, måling på høyre side.

                                                                                                

    

Bly og kobber, måling på høyre side.

Forsøk 2:

Daniellcelle

Utstyr:

Spenningsmåler - voltmeter

Krokodilleklemmer + ledninger

Kobberstang

Sinkstang

Kobbersulfatløsning

Sinksulfatløsning

Saltbro – Natriumsulfat

Utstyr til forsøk 2

Metode: 
Vi helte kobbersulfatløsning og sinksulfatløsning i hver sine begerklass. Kobbersulfatet fikk en sinkstang i begeret, mens sinksulfatet fikk en kobberstang i begeret. Deretter klemte vi fast krokodilleklemmer til hver av stengene (+ og -) til spenningsmåleren. Til slutt så satte vi inn en saltbro altså Natriumsulfat i væskene mellom hver av begereglassene. 

Hypotese:

Vi kommer til å få en spenning på mellom 0,5 -> 1 volt

Resultat: 0,9 volt

Bildet av fremgangsmåten og hele opperasjonen. På filmen ser vi at spenningsmåleren stiger til 1 volt.
Konklusjon: Det viser seg i mitt forsøk at Daniellcellen gir større spenning enn sitronbatteriet. 

Enkle redoksreaksjoner 

Utstyr:

2 eller 3 små begerglass, 

Sinksulfatløsning,

Kobbersulfat, 

Sølvnitrat,

Sink,

Kobber,

Vernebriller. 

Hensikt: Hensikten med elevundersøkelse er å legge et sølvbelegg på kobberet, og et rustbelegg på sinkbiten.

Teori: En redoksreaksjon er en reaksjon der det skjer en elektronoverføring. Oksidasjon framkommer når vi har et atom eller et ion gir fra seg ett eller flere elektroner. Vi får til en reduksjon når vi har et atom eller en ion som tar opp ett eller flere elektroner.

Metode: Vi helte først kobbersulfatløsningen og sinksulfatløsningen i hver sine glassberger. Vi puttet en sinkbit i kobberløsningen og en kobberbit i sinkløsningen, og ventet på at noe skulle skje (resultatet står lenger nede) Vi helte ut sinkløsningen med kobberbiten, siden det var den der det ikke skjedde noe i. Og vi flyte på med Sølvnitratløsningen og puttet inn en kobberbit.

Spenningsreka: Li,Na,Mg,Al,Zn,Fe,Ni,Sn,Pb,H,Cu,Ag,Hg,Au,Pt

Hypotese 1 (kobbertråd i sinksulfatløsning): Det vil bli en liten reaksjon. Den danner et belegg på kobbertråden.

Hypotese 2 (Sinkbit i kobbersulfatløsning) : Det vil ikke skje noen som helst andre veien.

Hypotese 3 (Kobbertråd og sølvnitratløsning) : Kobbertråden får et sølvbelegg.

Konklusjon av hypotesen:

Hypotese 1: Det skjedde ingenting. Det ble byttet mellom hypotese 1 og 2.

Hypotese 2: Sinkbiten fikk et svartbelegg. Hypotesen var feil.

Hypotese 3: Det samme som jeg tenkte i hypotesen skjedde.

Forsøk 1

Svar på spørsmålene:
1. I det ene begerglasset er det en kobbertråd i sinksulfatløsning, denne kombinasjonen gir ingen reaksjon. I det andre begeret blir det lagt en sinkbit i en kobbersulfatløsning, sinkbiten fikk et rustent belegg.

2. Det er ingen reaksjon i sinksulfatløsningen. Grunnen til det er fordi kobber er på høyre siden av hydrogenet i spenningsrekka. Det betyr at kobberet er en edelmetall, og er stabilt, derfor er det vanskelig å avgi elektroner. Og det er også grunnen til at vi får en reaksjon i det andre begerglasset, fordi når vi putter sink i kobbersulfatløsning så er plutselig sink på venstre siden av hydrogenet, og det atomet har mye letter for å avgi elektroner. Derfor får vi reaksjon i sink-kobber men ikke kobber-sink.

3. Rust blir dannet på sinkbiten.

4. Kobberionene skaper den blå fargen. Jo lenger sinkbiten står i løsningen jo mindre blått blir løsningen. Fordi sinkbiten drar ut kobberionene ut av væsken og derfor blir det dannet kobber/rustbelegg på sinkbiten. Til slutt så har væsken blitt til sinksulfatløsning.

5. Sink blir oksidert, fordi den gir fra seg to elektroner, mens kobberet blir redusert fordi det tar opp to elektroner. Reaksjonslikningen for dette er: Cu²⁺ + Zn → Cu + Zn²⁺

6. Plasseringen forteller meg i spenningsrekka at sinken har mye lettere for å gi fra seg elektroner enn hva kobber har. Når et atom står til høyre for hydrogenet har det vanskeligere for å gi fra seg elektroner, så det vil da si at alt det som står til venstre har lettere for å gi fra seg elektronene. 

                                                                                                              

                                                                                             

     Her har vi reaksjonen av rust på sinkbiten i kobbersulfatløsningen.

Forsøk 2

Svar på spørsmålene: 

1. Etter kort tid blir det dannet et sølvbelegg på kobbertråden.

2. Hvis vi hadde tatt en sølvbit inni kobbersulfatet så ville vi ikke fått noen reaksjon etter som at sølv er like etter kobber i spenningsrekka. Derfor så kan ikke kobberet gi fra seg elektroner til sølvet.

3. Det er sølv som blir dannet på kobbertråden. 

4. Reaksjonslikningen: 2 Ag⁺+ Cu → 2 Ag + Cu²⁺
Kobberet blir oksidert, så det blir til et kobberion. Det er kobberet som gir i fra seg elektroner. Mens sølvionet blir til redusert til sølv, og det blir redusert etter som at det tar til seg elektronene. Kobberet blir positivt ladd mens sølvet blir negativt ladd.

5. De er like ved siden av hverandre. Det som er lengst til venstre har lettere for å gi ifra seg elektroner, mens hvis det skal gå fra høyre til venstre så er det mye vanskeligere.

6.  Begerglasset begynner å bli smålig blå etter en kort stund. Etter en time så er fargen på sølvnitratløsningen veldig dypblå. Alt sølvnitratet blir tatt in av kobberet. Og til slutt så står vi igjen med en væske der det kun er en sølvbit i glasset og vi har fått kobbersulfatløsningen som væsken i glasset. Kobberionet som blir belagt av sølv gir selvfølgelig denne blå fargen. Det er som om ionene bytter plass med hverandre, sølvet fra sølvnitratløsningen legget på kobbertråden, og kobberet fra tråden blir til  kobbersulfatløsningen.

Her har vi kobbertråden som har stått i sølvnitratløsnigen i 2 minutter.

                Her sammenligner vi kobbertråden belagt av sølv med et annet eksemplar som har stått en time. Man ser forskjellen godt etter som at blåfargen ser veldig blå ut, og sølvet ser mer eller mindre skittent ut.