Fordypningsoppgave 1 A og B

I dette innlegget skal jeg svare på følgende spørsmål: Fordypningsoppgave Hvordan vil bruken av energiformer i fremtiden endre seg? Vil energibruken om for eksempel 40 år ligne på science fiction- filmer, eller vil samfunnet og energibruken være ganske likt slik det er i dag? a) Lag minst to forskjellige scenarier (framtidsmodeller) for hvordan energibruken kommer til å være i framtida. Lag også passende titler til de ulike scenariene du beskriver. b) Hva tror du kan man lære ved å sette opp ulike framtidsmodeller? 1A: Framtidens solenergi I fremtiden kommer man til å bygge solcellepaneler i ørkenen. Det trengs lite areal av ørken for å få utrolig mye strøm. Samtidig er det de fattige landene som har mye ørken som kanskje etterhvert vil være de som får bruk på strøm, med tanke på hvor lite tilgang de har til det idag. I dette tilfelle vil ledningsnettet legges under bakken (slik som kloakken er idag). På denne måten vil det ikke ødelegge så altfor store mengder av ørkenen som er en turistattraksjon for mange, samtidig som det er en viktig del av landene. Solcellepaneler kan også bygges oppå hus, slik at man kan få strøm til eget hus kun gjennom solen. På denne måten kan man også selge strømmen sin og spare penger ved å bruke strøm når det er minst etterspørsel, siden strømmen da er billigere. Da har hvert hus en egen strømkilde og kan dele ut overskudsstrømen via ett felles strømnett, for ren energi, og tjene penger på det. En fremtid med vindkraft i spissen Vind er en veldig ren energikilde og likt med solen er det noe alle har tilgjengelig. Vindmøller kan plasseres langs kysten flere steder i verden. De kan plasseres på steder som ikke er så mye brukt og øde steder ute på havet. Vindmøller kan også plasseres i ørkenen, med tanke på at så stort areal har mye vind. Vindmøller kan også plasseres på enkelte fjelltopper og flere hus kan ha vindmøller på egne eiendommer, slik som enkelte gjør i bl.a. Danmark. Ledningsnettet kan gjøres på lik måte som solcellepanelene ved å legges under bakken. Man kan også "pynte" vindmøllene slik at de kan bli brukt som turistatraksjoner. F.eks hvis d står på toppen av fjelltopper og lignende. For å utnytte begge disse energikildene går det an å lage store parker i f.eks. ørkenen, som har mye sol og vind tilgjengelig hele tiden. Man kan ha en park med både solceller og vindmøller som kan dele ett felles areal og ledningsnett. På denne måten utnytter vi flere energikilder på mindre areal og det vil bli billigere med tanke på at vi i denne situasjonen ikke trenger å lage ulike ledningsnett til de ulike energikildene. 1B: Man kan se muligheter og lage hypoteser om hvordan ulike nye teknologier kan utnyttes i fremtiden. Man kan også lære mer om hvordan man bør bygge hus i fremtiden for å utnytte de nære og mest effektive energikildene man har tilgjengelig.

Daniellcellen

Hensikt:

Bygge et fungerende galvanisk element som skaper en kjemisk reaksjon. Lære mer om batterier og hvordan disse fungerer.

Utstyr:

- Tre begerglass

- En Cu stang

- Kobbersulfat

- En Zn stang

- Sinksulfat

- Papir til saltbro

- En saltløsning (elektrolytt)

- To objekter til røring

- To ledninger til ytre strømkrets

- Et måleinstrument (for å se spenning)

- Propell

Teori:

Daniellceellen ble først laget av den engelske kjemikeren John Frederic Daniell i 1836. Dette er en galvanisk celle som består av en sinkstang i en sinkløsning og en kobberstang i en kobberløsning. Ved å skape en redoksreaksjon i de to stoffene (reduskjon og oksidasjon) overføres den kjemiske energien til elektrisk energi. Saltbroen som forbinder stoffene fungerer som en leder (elektrolytt) for strømmen og lukker kretsen. En Daniellcelle kan produsere strøm opp mot 1,1 V.

I en redoksreaksjon går elektroner fra et stoff til et annet. Her avgir sinket to elektroner og blir oksidert, stoffet blir til en positiv ion. De to elektronene overføres via saltbroen til kobberet. Kobberet tar til seg elektronene og blir redusert, stoffet blir til en negativ ion. Slik reagerer stoffene med hverandre og skaper overskuddsenergi.

Fremgangsmåte:

1. Finn frem alt av utstyr og ha en oversikt over hendelsesforløpet. Viktig at stoffene behandles på en riktig måte.

2. Fyll begerglassene med sulfatløsning (kobber og sink), samt et begerglass med vann og salt. Ta først vann i glassene og deretter en halv teskje med pulver (boksene er merket med type). Det er mulig å variere saltmengden for optimal effekt. Glassene må røres rundt til de er tilstrekkelig blandet.

3. Monter saltbroen. Rull sammen papiret til en tynn "ledning" (tykkelse og mengde salt kan eksprimenteres med for å få maksimal effekt) og dypp denne i saltløsningen. Legg så saltbroen mellom de to begerglassene med sink og kobber.

4. Gni sink- og kobberstengene med stålull, for best mulig effekt ved ledning av strøm.

5. Koble til ledningene i sink- og kobberstangen. Derretter koble den andre enden til enten et måleinstrument eller en propell (lyspære). Sørg for at ledningene er koblet på riktig mottaker på måleinstrumentet. Viktig at strømkretsen er sluttet for å få en korrekt avlesning.

6. Senk de to stengene ned i riktig sulfatløsning (negativ pol/sinkstang ned i sinksulfatet og positiv pol/kobberstangen ned i kobbersulfatet). Deretter se for utslag på måleinstrumentet og les av resultat.

Resultat:
Etter å ha montert cellen og gjort justeringer på saltbroen (mindre papir og mer salt) fikk vi et utslag på 0,8 V.


Konklusjon:
Vi lagde et fullt fungerende galvanisk element som produserte strøm fra redoksreaksjoner. Cellen fungerte som et batteri og produserte strøm. Det å forstå kjemiske reaksjoner er viktig for å skjønne hvordan batterier og mobile energikilder fungerer.

Svar på spørsmål:

Hvorfor blir kobberstanga den positive polen og hvorfor blir sinkstanga den negative polen?

Kobber står lengst til høyre av de to metallene i den galvaniske spenningsrekka.

Metallet som løses opp hurtigst (til venstre i rekka) vil bli minuspol.

Jo større mellomrommet i rekka er, dess større blir spenninga.

Skriv ned reaksjonslikningene ved hver pol. Hva blir oksidert og hva blir redusert?

Oksidasjon: Atomet gir fra seg ett eller flere elektroner

Reduksjon: Atomet tar opp ett eller flere elektroner

I Daniellcellen vil kobberet ta ta imot elektronene fordi det er positiv pol (reduksjon) og sinket vil gi fra seg elektroner (oksidasjon) fordi den er negativ pol.

Reaksjonsligning i Sink:

Zn -> Zn2+ + 2e–

Sinkatomet gir fra seg 2 elektroner og blir til et Zn2+ -ion. Her skjer det en oksidasjon.

Reaksjonsligning i Kobber:

Cu2+ + 2e– -> Cu

Kobberionene blir redusert på grunn av elektronene som Sinket gir fra seg. Elektronene legger seg på Cu-stanga. Her skjer det en reduksjon.

Feilkilder:
Mulige feilkilder kan være forurensning eller dårlig vask av utstyr. Dersom de ulike sulfatløsningene blir blandet vil det også påvirke resultatene. Viktig å være nøye med å skille utstyret før og under forsøket. Resultatet kan også påvirkes av mengde salt og tykkelse på saltbroen som skal lede strømmen.

Diskutere stamceller og kloning

-Par som blir spurt om å donere befruktede egg som er til overs etter prøverørsbefruktning til stamcelleforskning.

I forskning står prinsippet at man ikke må bruke menneskets liv som et middel til forskning. Mange mener dette er en krenkelse av menneskets verd. Men så kommer spørsmålet om et befruktet egg har et menneskeverd? Dette spørsmålet har stamcelleforskning tenkt mye på. Får å kunne kurere mennesker for alvorlige sykdommer krever oss et svar på om det er tillat å høste stamceller fra befruktede egg eller foster.

Når man skal gjøre etiske vurderinger av embryonal Stamcelleforskning, er det nyttig å kunne vite hva som er grunnen for at befruktede egg kan bli en stamcellekilde. Det handler om assistert befruktning. Altså når egg og sædceller befruktes i et laboratoriet for å kunne gi barn til ufrivillige barnløse, så sitter man ofte med et overskudd av befruktede egg. Når paret har fått sine ønskede barn, og det fremdeles er befruktede egg til overs som er fryst ned, kaller man disse overtallige. I tradisjon blir disse overtallige befruktede eggene destruert i assistert befruktning.

Men er det ikke bedre om disse overtallige befruktede eggene blir brukt i forskning istedenfor å bli destruert? Dette spørsmålet retter seg mot en utfordring i etikken rundt medisinsk bruk av bioteknologi. Assistert befruktning handler om gi liv, men samtidig skaper det flere overtallige liv, som igjen gir oss et valg i forhold til hva de skal brukes til senere. I USA for eksempel finnes det ikke overtallige befruktede egg. Dette er fordi de private adoptivbyråene for disse overtallige eggene slik at ingen skal gå til forskning. Det er konsistens dersom man mener embryoet har rett til liv, men dette synet har ikke slått igjennom i Europa. Her har spørsmålet om bruken av embryoner til forskning vært mer sensitivt enn det tradisjonelle å destruere de overtallige eggene.

Jeg som selv har brukt assisterende befruktning og står igjen med overtallige befruktede egg, mener disse bør gå til forskning for å kunne redde liv senere. For ved at forskning får disse befruktede eggene vil de kunne forske på kurer og behandle alvorlige sykdommer for eksempel. Dette vil gjøre at flere liv i senere tid kan bli reddet. Dette syntes jeg og min partner er viktig. Det å redde liv er viktig og isteden for å kaste de befruktede eggene vil vi at de skal bli brukt i forskning.


Spørsmål til en pasient med Parkinsons sykdom som ønsker behandling for sin sykdom:
- Hvorfor trenger akuratt du denne type behandling?
- Hva med andre pasienter som har mer alvorlige sykdommer, skal de også få samme rett til behandling?

PS: siste avsnitt er hva min rolle i lekmanskonferansen mener og hvilken situasjon de selv står i og ikke jeg.

Bestemelse av blodtype med ELDON-kort

Utstyr:

• Eldonkort
• Desinfeksjonsserviett
• Blodlandsett
• 4 Eldonsticks/tannpirkere
• Dråpeteller
• Engangssprøyte
• Plaster
• Klorin
• Liten plastpose

Før du begynner:

• Les hele fremgansmåten nøye før du begynner. For å få best og mest nøyaktig resultater er det viktig at du er nøyaktig i arbeidet
• Ikka la andre kome i kontatk med ditt blod. Kast alt i den posen du har fått
• Dersom du er bløder elelr går på blodfortynende, bør du ikke gjøre denne øvelsen
• Kontroler at Eldonkortet er intakt for du begynner. Det skal ha farget flekk i hvert felt og flekkene skal være omtrent like store
• En Eldonstick skal kun brukes i et felt!
• Ikke prøv blodlansetten før du skal ha blodprøven. Virker kun en gang
• Vask hendene grundig med såpe før du begynner

Fremgangsmåte:

1.     Finn fram alt utstyret du trenger og vask hendene grundig.

2.     Skriv ned personalia på eldonkortet.

3.     Drypp en liten dråpe vann i hver av sirklene, bruk dråpeteller eller en engangssprøyte. Ikke kom i kontakt med Eldonkortet.

4.     Rens fingeren med en steril serviett eller sprit.

5.     Klem venstre lillefinger mellom tommelfingeren og langfingeren slik at det kommer blod til fingertuppen. Bruk blodlansetten til å stikke hull på fingeren din.

6.     Drypp en dråpe blod i hver av sirklene på eldonkortet. Ikke kom i kontakt med kortet.

7.     Tørk fingeren med litt bomull eller papir. Sett på et plaster hvis det trengs.

8.     Bruk eldonsticks eller tannpirkere til å røre sammen blod og reagenser på kortet. Husk at du må bruke en for hver sirkel!!

9.     La kortete ligge å tørke litt. Blås gjerne på kortet så tørker det litt fortere. Drei kortet hvert 10. sekund. Ikke stopp når du ser den første reaksjonen. D-reagerer litt seinere enn AB0.

10.  Les av resultatet på kortet, helst før det tørker helt. Og noter resultatet på eldonkortet.

11.  La kortet tørke helt og sett på plastfilm.

12.  Svar på spørsmålene under.

·       Hva skjer når blodet klumper seg sammen?

      Når blodet trekker seg sammen Koagulerer (stivner) det. Dette er spesielt farlig for blødere. Da vil de blø masse forsi blodet ikke stivner. 

·       Hvilken blodtype har du og hvilke(n) genotype(r) kan du ha?

     Aleksander Jæger har A RhD positiv, og har derfor genotype AA eller A0.

·       Hvem kan du gi blod til eller motta blod fra? Blodtyper? Noen i din arbeidsgruppe?

     Han kan få blod fra A og 0 og gi til A og AB

·       Hvordan er fordelingen av blodtypene i klassen? Lag en oversikt.

     

·       Hvilken blodtype er maset vanlig i Norge? Er det slik i hele verden?

     I Norge er 0 og A mest vanlig. Det er ikke slik i hele verden. I Asia for eksempel så er A og B mest vanlig. 

13.  Spill dette spillet noen ganger. Prøv å gi rett blod til rett pasient. Husk at feil blodtype kan føre til at pasienten din dør. 

4.2 Noen enkle arvelighetsforhold hos mennesker

Teori:
I dette forsøket skal vi undersøke fordelingen hos oss selv mellom ulike type fenotyper og genotyper. Men fenotype mener vi egenskaper vi selv har og men genotyper mener vi hvilken arveanlegg (gener) man har for en egenskap. For eksempel så er BB eller Bb genotyper som begge gir brune øyne. Dette er fordi anlegg for brun farge (B) dominerer over anlegg for blå farge (b). Altså de store bokstavene betegner dominante anlegg, mens de små bokstavene betegner recessive (vikende) anlegg.


Utstyr:

• PTC-papir
• Deg selv

Fremgansmåte:

1.  Først skulle man fylle inn skjemaet for dine egne fenotyper og genotyper. Her trenger du kun deg selv.
   
   
   
   
   
2. Etter dette skulle jeg se på det "genetiske hjulet" og finne ut hvilken genotypenummer jeg har med opplysningene fra tabellen. Det "genetiske hjulet" består av seks ringer utenfor hverandre ( se bilde under). I dette forsøket skulle man følge de trinnene som passet med tabellen. Start i midten av hjulet og følg veien utover som passer dine egenskaper og genotyper. Her hadde jeg nr.36                                                            
3. For at vis kal klare å skille de like nummerne man får ut fra det "genetiske hjulet", kan vi utvide forsøket med noen flere egenskaper. Her trenger du PTC-papir (fenyltiokarbamid).                                      
4. Hvis jeg fortsatt hadde helt likt arveanlegg kunne jeg utvide tabellen igjen, men jeg hadde fått 2 forskjeller så jeg trengte ikke å utvide tabellen. 

5 og 6

Er det sannsylig at to mennesker har helt lik genotype for alle egenskapene? Nei, det er det ikke. Ingen er helt like om vi ser bortifra eneggede tvillinger eller kloner. Eneggede tvillinger er i utgangspunktet helt genetisk like fordi de stammer fra samme eggcelle. Det er umulig å se forkjell på de i DNA-profilen, altså fingeravtrykket. Det har vist seg at det kan oppstå små ulikheter i genene i løpet av fosterutviklingen. Det kan komme til uttrykk ved at den ene eneggede tvillingen kan rammes av arvelig sykdom, mens den andre går fri. Ved en slik hendelse forklarer vi den slik: I enkelte tilfeller kan DNA-et bli kjemisk midifisert ved at det for eksempel legges til en metylgruppe på cytosin. Cytosin er en av de fire basene som danner DNA-molekylet. Dette kalles preging og har stor betydning for genenes funksjon. Preging har mange i mange tilfeller vist til å føre til genetiske sykdommer som bare kan brytes ut hos den ene tvillingen. Vi sier også at miljøet har en avgjørende faktor i likhet med arv, når det gjelder å poonå de samme egenskapene. F.eks så selv om kloner har helt lik genotype, vil de fremdeles ikke få samme egenskaper som orginalen. Det er viktig å huske at kloning ikker er tillatt i Norge. I USA er det heller ikke tillatt å ta i bruk statlige midler til å klone et annet menneske, imens enkelte afrikanske land ikke har noe regler når det gjelder kloning.

Måling av radioaktivitet - dosimeter

Hensikt:

Lære mer om radioaktivitet og stråling ved bruk av radioaktive steiner. Kunne bruke et dosimeter for å måle stråledoser.

Følgende utstyr ble brukt:

- Dosimeter (Radex 1706)

- Radioaktive steiner (Orthitt, Euxenitt og Raudberg)
- Naturfagsbok og notatblokk

Oppgaver teori:

1. Finn fakta om de tre radioaktive isotopene Strontium-90, Americum-241 og Cesium-137.

Strontium-90

Er et radioaktivt isotop av Strontium. Har en halveringstid på 29 år og brukes hovedsaklig i medisinsk behandling. Brukes til radioaktiv terapi ved behandling av enkelte typer kreft knyttet til knokler og skjelett. Fordi stoffet kan generere mye varme, kan det også brukes som erstatning for plutonium i kjernekraftverk. Strontium-90 sender ut betastråling og har en biologisk halveringstid på gjennomsnittlig 18 år.

Kilder: http://en.wikipedia.org/wiki/Strontium-90

Americum-241

Americum finnes ikke i naturen, men fremstilles kunstig ved nøytron-bombardement av plutonium. Den radioaktive isotopen am-241 brukes for å måle glassruters tykkelse, og som strålekilde i røykvarslere. En ionisk røykvarsler består av en radioaktiv kilde som ligger inne i et ionkammer. Siden strålingen ioniserer luften i kammeret blir det generert elektrisk strøm. Hvis røykpartikler kommer inn i kammeret, reduseres strømmen og alarmen går. Stoffet sender ut alfa-stråling (og gamma), men i svært små mengder og utgjør derfor en svært liten helserisiko. Halveringstiden er på 433 dager, den biologiske halveringstiden i lever er på 20 år og 50 år i ben.
Kilde: http://no.wikipedia.org/wiki/Americium

Cesium-137
Er et radioaktivt isotop av Cesium som ofte er et resultat av fusjon av uranium. Har en halveringstid på rundt 30 år og forekommer ofte i atomreaktorer og i atomvåpen. Er et av de mest problematiske radioaktive stoffene siden det sprer seg hurtig og høy vannløselighet. Har også flere praktiske bruksområder i små doser ved industri og medisinsk behandling av kreft. Sender ut betastråling. Stoffet kan være svært skadelig for vitale organer i kroppen ved store mengder. Den biologiske halveringstiden er på tre måneder.
Kilde: http://en.wikipedia.org/wiki/Caesium-137

Illustrasjon av alfa-, beta- og gammastråling.

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

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

3. Undersøkelser viser at små barn er to til tre ganger mer sensitive for radioaktiv stråling enn voksne. Forskere har ikke kommet frem til en fastsatt konklusjon, men begrunner resultatene ved at barnas kropp og organer ikke er ferdig utviklet. Dette gjør barn mer skjøre og sårbare for stråling.

4. Under ligger en bruksanvisning for dosimeteret Radex 1706 vedlagt. Manualen er utarbeidet av Daniel Dutta, i samarbeid med resten av gruppa.

RD1706

Dette er et dosimeter av typen RADEX 1706. 

Stor knapp til høyre: A

Liten knapp nede til venstre: B

Liten knapp over B: C

Batteriikon: Batterilevetid som er igjen

µSv / h: Hvilken måleenhet som brukes

0.30: Terskelsignal. Enheten lager lyd dersom signalet blir høyere enn dette tallet

Stort tall i midten: Mengden radioaktivitet oppgitt i µSv

INNHOLD

1. Power

 1.1: Knappen

2. Menu

 2.1: Åpne / 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: Etter måling

1. POWER

1.1: KNAPPEN

For å skru på dosimeteret trykk på A.

For å skru av dosimeteret hold inne A.

2. MENU

2.1: ÅPNE / LUKKE MENYEN

For å åpne menyen; trykk på C

For å gå ut av menyen; trykk på A

2.2: INNI MENYEN

For å gå tilbake trykk på A

Naviger nedover med B

Velg alternativ med C

2.3: UNITS

Velg µSv / h (Mikro-Sievert / time) - Dette er standardmåleenheten

2.4: LEVELS

Du kan velge hvor kraftig terskelstyrken skal være. Hvis mengden radioaktivitet går over dette tallet vil dosimeteret lage en pipelyd.

2.5: SETUP

2.5.1: BACKLIGHT

Skru bakgrunnslys av eller på

2.5.2: AUDIO

Skru pipelyden til høyt, lavt eller av.

3. MÅLING

3.1: STARTE Å MÅLE

Den starter automatisk. Ingen grunn til panikk

3.2: UNDER MÅLING

Vent til at alle 4 Ba'ene 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.

Målinger:

Her er resultatene av målingene av de radioaktive steinene Orthitt, Euxenitt og Raudberg. Alt er oppgitt i mikrosievert (µSv/t).

Orthitt: 0,58 µSv/t

Er et av de vanligste mineralene i norske pegmitt-ganger og kan forekomme i store mengder i krystaller på over 100 kilo. Kan inneholde 0-3% uran eller thorium. Har høyest utslag av de tre prøvene.

Raudberg: 0,25 µSv/t

Består av mørk sideritt med noe metallisk hematitt. Forekommer ved Ulefoss i Telemark med smeltemasser i jordskorpen. Er kun svakt radioaktiv.

Euxenitt: 0,26 µSv/t

Et svart blankt material som ofte forekommer i norske granitt-pegmanitter, spesielt i Agderfylkene. Inneholder vanligvis betydelige mengder uran og thorium (opptil 10% av vekt) og finnes i flere kilo tunge klumper. 

Bakgrunnsstråling:

Inne: 0,20 µSv/t

Ute: 0,21 µSv/t


Konklusjon:
Om man blir utsatt for stråling fra disse radioaktive kildene utgjør det ingen fare på kort sikt, målingene er generelt sett veldig lave. Likevel vil Orthitt (også kalt Allanitt) utgjøre størst risiko over lenger tid grunnet den største gjennomsnittlige stråledosen.

Balgrunnsstrålingen var nærmest uforandret inne som ute. Mulig dette har noe med at vi befant oss i en bygning laget av et materiale som kan redusere strålingen innendørs (selv om det her ofte er flere potensielle strålingskilder). Ellers var den gjennomsnittlige strålingen som forventet, og bekrefter det faktum at vi omgir oss med radioaktiv stråling hver dag.


Feilkilder:
Mulige feilkilder kan være ujevn måling, feil eller unøyaktig utstyr/dosimeter, samt andre radioaktive kilder som kan gi effekt på resultatet. Spesielt gjelder dette ved de individuelle målingene av steinene.