Kategori: Forsøk

Hvordan tolke en forskningsartikkel

Hvordan leser man en forskningsartikkel?

For å kunne forstå innholdet i en forskningsartikkel, så må man være godt kjent med hvordan slike artikler skrives og hva de vil fortelle oss. Forskning er en del av det som utvikler forståelsen av vitenskap og samfunnsfag for studenter og akademia. Man er på jakt etter en hypotese som kan berettige en teori.

Det som kanskje er viktigst for dere som studerer til høyere utdanning, er å kunne tolke hvor vidt en forskningsartikkel er reell eller bare en form for kvasi-vitenskapelig oppspinn. Det fins metoder for å avdekke om en artikkel som fremstår som profesjonell, virkelig er det.

Man må lære seg å lese forskningsartikler på en slik måte at man tolker innholdet riktig. Selv en ekte forskningsartikkel kan være vanskelig å forstå, da den kommer med mye informasjon man ikke kan gå god for uten å sjekke kildene. Her skal vi se på flere ting som kan hjelpe deg til å tolke en forskningsartikkel bedre.

Hva kjennetegner en forskningsartikkel

Det første man kan si om en forskningsartikkel, er at den skal komme med ny kunnskap. Til forskjell fra en fagartikkel som skal oppsummere allerede kjent kunnskap. Det betyr at en fagartikkel kan være skrevet av en utøvende person i et gitt yrke. En forskningsartikkel derimot er gjerne utarbeidet av en akademiker eller forsker.

En av prinsippene bak forskning er at det som blir påstått skal kunne kontrolleres og deretter testes mot virkeligheten. For eksempel: Er det en universell sammenheng mellom inaktivitet og fedme.

Det er også vanlig at de vitenskapelige feltene, som for eksempel fysikk eller kybernetikk bruker en kvantitativ metode i forskningen sin, og dette må skinne gjennom i artikkelen. Men er det humaniora, slik som statsvitenskap eller antropologi, så er det vanlig å bruke en kvalitative metode. Stemmer ikke dette med din oppfatning av forskningsartikkelen, er det ikke sikkert den er ekte.

Les også: Hva er samfunnsvitenskapelig metode?

En annen viktig ting man må følge med på er selve oppbygningen. De ulike studiene bruker forskjellige oppsett. En student som skriver bacheloroppgaven, bruker som regel den såkalte IMRaD-strukturen:

  • Introduksjon
  • Metode
  • Resultater
  • Diskusjon

Vanligvis når man gir ut en forskningsartikkel, så kommer den ut i en overordnet akademisk tidsskrift, også kalt vitenskapelig tidsskrift. Her er eksempler på slike tidsskrift:

  • Collegium Medievale for historiske forskningsartikler
  • Magma for økonomi og administrative tema
  • Ornis Norvegica Biologi
  • Uniped for pedagogikk og utdanning

Slike tidsskrifter fins både nasjonalt og internasjonalt. Dette er måter å sjekke om man lese en forskningsartikkel eller ikke. Men for å tolke den, bør man foreta en systematisk tolking av den.

Selve forskningsartikkelen – systematiske lesing av forskningsartikler

En forskningsartikkel blir presentert på mellom 15-20 sider, selv om man i tidsskriftet vil få et sammendrag av de viktigste oppdagelsene. Her er de viktige tingene man må se etter.

  1. Introduksjon
  • Tittelen

Tittelen må være konsis og vekke interesse. Dette er noe som ikke er enkelt, men man bruker gjerne fet skrift her.

  • Forskerens navn og bakgrunn

Dette er en setning med artikkelens forskere og årstall

  • Sammendraget stiller forskningsspørsmål

Sammendrag eller abstrakt er en kortfattet oppsummering av artikkelen og kanskje dens viktigste del. Her får man informasjon om problemstillinger til forskningen, de viktige resultatene og hva forskeren har kommet fram til. Hvordan og hvorfor har de kommet fram til det. Sammendraget leses på norsk og engelsk.

Er den bygd opp riktig vil finne målet (også kalt resultatmålene), med forskningsartikkelen i slutten av introduksjonen. Alt som skrives i artikkelen bør kunne relateres til målet i forskningsartikkelen. Man bruker ofte en illustrasjon av en invertert pyramide som tar for seg temaene: Hvem, når, hvor, hvorfor, hva og hvordan. Man skal se forskningen som en trakt, der pyramidens sentrale spørsmål hele tiden er med som en rød tråd i artikkelen.

  1. Metode

Vi mener det er to udiskutable metoder som brukes, enten kvantitativ eller kvalitativ metode.

  1. Kvantitativt design

Kvantitativ metode har et design som finner resultater gjennom datainnsamling som kalkulasjoner og målingstall. Man må kjenne til de matematiske utregningene i kvantitativ metode, som ofte er statistiske beregninger. Statistikk bygger på store data eller utvalg, og det er disse tallene forskeren kan bruke.

Sjekk om metoden bruker en av disse designene:

  • Tverrsnittstudie antall observasjoner på ett tidspunkt
  • Longitudinell studieantall observasjoner over en periode
  • Eksperimentell studiemanipulasjon for å sjekke resultat
  • Tidsseriestudie observerer variasjon før og etter endring

Man må vite når man skal bruke de ulike metodene. Eksperimentell intervensjon er en metode der en gruppe får en behandling mens en annen gruppe ikke får det. Vi har en kontrollgruppe og en responsgruppe. Man forsker på årsakssammenhenger.

Uavhengige variabler og avhengige variabler er parametere som kan endre et utfall. De brukes i en regresjonsanalyse og brukes gjerne ved at man forsøker å lage en matematisk formel man kan studere. Man kan oppleve forstyrrende elementer når man utfører en forskning, eller konfunderende variabler som påvirker variablene man har lagt til grunn.

  1. Kvalitativt design

Forskningsartikler for psykologi og antropologi bruker gjerne kvalitativ metode i sin søken etter ny kunnskap. Man undersøker noen få fenomen gjennom tre typer av datainnsamling:

  • Deltagende observasjoner, selvrapportering
  • Undersøkelser og dybdeintervju
  • Diskurs tolkning av tekst i aviser, offentlige utredninger

Et eksempel er den fenomenologiske reduksjon, en metode utviklet av filosofen Edmund Husserl. Fenomenologien sier noe om hvordan vi opplever ting for første gang uten å la oss påvirke av erfaringer.

Vi har nå snakket om metoder i en forskningsartikkel, og her kommer selve opphavet til det. Hermeneutikken er en prosess for å tolke teksten på, og selve bevisstheten om at man tolker noe er nok til å kalles en tolkning. Denne teorien ble brukt til å tolke bibeltekster, men i vår tid har den blitt selve grunnlaget for mange metoder innenfor forskning. Man søker å oppnå en objekt tolkning av teksten. Det setter krav til leseren selv om at man er bevisst sin rolle.

Grounded Theory er et forslag til en alternativ måte å utvikle teorier på. Den er avhengig av observasjoner gjennom induksjon, eller det å trekke slutninger. Utfordringen til denne teorien ligger nettopp i induksjon, da premissene for slutningen ikke samsvarer med konklusjonen. Forskjeller i folkegrupper kan være en slik situasjon. Feltstudier av urfolk, etnografi kan si alle inuitter er kortvokste, men denne slutningen er ikke nødvendigvis sann.

  1. Resultater

Det er viktig at man formidler resultater uten å komme med subjektive tolkninger. Resultatene legges fram i kronologisk rekkefølge og går fra en enkel forklaring til å gå i dybden på spørsmålene som man kan stilt.

  1. Diskusjon

I en forskningsartikkel vil man til slutt legge fram en diskusjon. Dette er hele målet med forskningen og skal si noe om man kom til ny kunnskap eller ikke. Her kommer tolkning med i beregningen. Man diskuterer ikke bare her åpent om funnene og resultatene, men også metoden man har brukt for å komme fram til ny kunnskap.

Man skal også være åpen for å diskutere svakhetene ved forskningen. Man kan her diskutere i retrospekt om funnene var som forventet. Den prospektive vinklingen er starten av hvordan man må tolke en forskningsartikkel, slik at man til slutt kan diskutere den i retrospekt.

Nå vet du at du må ha en hermeneutisk tilnærming til en forskningsartikkel, både for å kunne tolke en og hvordan du skal gå fram for å lage en.

Les også: Hvordan finne fagfellevurderte forskningsartikler

Forsøk: Måling av radioaktiv stråling

MÅLING AV RADIOAKTIV STRÅLING

  • Forsøk utført: 04.01.2017

Innledning: I dette forsøket skal vi måle alfa-, beta- og gammastråling samt bakgrunnsstrålingen med en geigerteller for å teste teorien om radioaktiv stråling. Vi skal også få et innblikk i hvor mye stråling de tre strålingstypene slipper ut, og hvilke materialer som stopper dem.

Hypotese/hensikt: Å måle ioniserende stråling ut i fra teorien om alfa-, beta- og gammastråling.

Generell teori:

Isotoper er varianter av et grunnstoff, der nøytrontallet varierer men der antall protoner er det samme. En nuklide er et mer generelt ord om isotoper. Det er nuklider som sender ut ioniserende stråling, altså radioaktiv stråling.

Hvordan vi måler stråling

Bakgrunnsstråling er kjerne-stråling fra verdensrommet, elektromagnetisk stråling fra Sola, og stråling fra radioaktive grunnstoffer på Jorda. Strålinga er «reststråling». Denne strålinga blir man konstant utsatt for, men styrken varier. Bakgrunnsstrålinga ligger normalt mellom 10 og 20.

En geigerteller måler partiklene i ioniserende stråling. Den egner seg ikke like godt til å måle gammastråling. Det skyldes at gammafotonene ikke ioniserer gassmolekylene inne i geigertelleren like lett som elektroner og heliumkjerner.

Vi oppgir strålingsaktiviteten i enheten Bq. Bq, eller Bequerel forteller hvor mange atomkjerner som blir omdannet hvert sekund. F. eks. en strålingsaktivitet på 1 Bq betyr at én atomkjerne omdannes hvert sekund.

Halveringstid er en måte å fastslå hvor gammelt et stoff er. Det er den tiden det tar før halvparten av atomkjernene i det radioaktive stoffet er omdannet til andre atomkjerner.  Etter 10 halveringstider er aktiviteten om lag 1‰ av den opprinnelige. F.eks. halveringstiden til uran-238 er 4.5 milliarder år, det vil si at en masse x uran-238 vil bruke 4.5 milliarder år på å bli x/2.

De radioaktive stoffene sender ut tre forskjellige typer stråling; alfa-, beta- og gammastråling.

Alfastråling

Figur 1: Her ser vi uran-238 som sender ut alfastråling og blir til thorium-234. Uran-238 mister 4 nukleoner, 2 protoner og 2 nøytroner, som danner alfapartikkelen helium-4.

Alfastråling er når ustabile atomkjerner sender ut partikler som består av to nøytroner og to protoner, alfastråling er dermed partikkelstråling. Heliumkjernen består igjen av to protoner og to nøytroner. Dermed kan vi definere alfastråling som heliumkjerner som med stor fart forlater atomkjernen. Når en atomkjerne sender ut alfastråling vil atomkjernen inneholde to protoner og to nøytroner mindre. Atomkjernen som blir igjen etter utsendelsen av alfapartikkelen vil da tilhøre et annet grunnstoff. Alfastråling rekker bare noen centimeter i luft (4cm) før den stanser og stoppes av papir, det skyldes at heliumkjernene er så store og tunge at de gir fra seg mye energi i løpet av kort tid.

Betastråling

Betastråling er elektroner som i stor fart blir sendt ut av atomkjernen. Siden det er elektroner som blir sendt ut, kalles det partikkelstråling. Betastråling har større rekkevidde enn alfastråling, og kan trenge et stykke gjennom huden, men ikke gjennom tre (15cm-3m).

Figur 2: Her ser vi thorium-234 som sender ut betastråling og blir til protactinium-234. Her ser vi at nukleontallet fortsatt er det samme.

I atomkjernen blir et nøytron omdannet til et elektron og et proton. Elektronet forlater atomkjernen i stor fart mens protonet blir igjen. Siden kjernen nå inneholder ett proton mer, blir det dannet et nytt grunnstoff. Likevel er nukleontallet det samme både før og etter at elektronet er sendt ut.

Gammastråling

Gammastråling består av energirike fotoner som er elektromagnetisk stråling. Energien er overskuddsenergi fra alfa- og betastråling. Energien til gammafotonene er mange tusen ganger større enn energien til røntgenfotonene og flere hundre tusen ganger større enn energien til fotonene i synlig lys.

Gammastråling blir bare stoppet av tykke bly- eller betongplater/vegger. Rekkevidden til strålingen er dermed veldig lang.

Utstyr:

  • 1x geigerteller
  • 1x papirbit
  • 1x trebit
  • 1x blyplate

 

  • 1x alfastrålingskilde
  • 1x betastrålingskilde
  • 1x gammastrålingskilde
Figur 3: De tre strålingskildene i staver med gjenger som står skrudd fast i en plate. I enden av hver er det tre radioaktive stoffer. én er merket alfa, én er merket beta, og den tredje er merket gamma.
Figur 4: Fra venstre: Geigerteller, blyplate, papir, trebit.

Gjennomføring av forsøket:

  • Målte bakgrunnsstrålingen=16
  • Geigertelleren ble stilt inn til å måle pulser i 30 sekunder på hver kilde.
  • Noter etter hver måling.

Legg merke til at målingene av alfa-, beta- og gammastrålingskildene blir utført på samme måte. Man vil derfor gjennomføre målingene etter *x strålingskilder.

  • Mål strålingskilde x uten noe mellom beholderen og målevinduet.
  • Mål strålingskilde x med papir mellom beholderen og målevinduet. Det er viktig at beholderen med det radioaktive stoffet holder samme avstand til målevinduet hver gang.
  • é strålingskilde x med tre mellom beholderen og målevinduet.
  • Mål strålingskilde x med bly mellom beholderen og målevinduet.
Figur 5: Her er et bilde av hvordan vi utførte målingene. Strålingskilden ligger mot målevinduet, papirbiten er satt opp mellom strålingskilden og geigertelleren/målevinduet.

 

Resultater:

(Målinger tatt med geigerteller, målt antall pulser per 30 sek) Bakgrunnsstråling=16

Uten Papir Tre Bly
Alfastråling 108 98 81 16
Betastråling 6360 5074 2614 33
Gammastråling 1107 1057 1012 846

Diskusjon/Konklusjon:

Vi trakk ikke fra bakgrunnsstrålingen på målingene våre, fordi resultatene ville ha fått de samme prosentvise forskjellene med og uten bakgrunnsstrålingen. Men vi må ta høyde for at bakgrunnsstrålingen har variert gjennom målingene.

Alfastråling har både den svakeste strålingen og den korteste rekkevidden som vi ser i tabellen over, men selv om alfastråling er den svakeste typen, betyr ikke det at den er den minst farlige. Hvis vi f. eks. får alfastråling inn gjennom kroppen vår er det veldig farlig på grunn av at alfastråling ikke kan trenge gjennom hud, og dermed ikke komme ut igjen.

Den prosentvise nedgangen på alfastråling er på rundt 10 % fra ingenting til papir, og rundt 10% fra papir til tre. Hvis vi ser på resultatet av alfastråling der den prosentvise nedgangen var 80% fra tre, bly=16, ser vi at det tilsvarer bakgrunnsstråling=16, dermed kan vi se at alfastråling har blitt stanset av tre i dette forsøket. I teorien skal alfapartikler bli stoppet av papir, men ved bare 1 måling per papir/tre/bly er det vanskelig å få helt presise og nøyaktige resultater.

Vi ser tydelig at betastråling er den sterkeste strålingstypen, men rekkevidden er relativt kort. Den prosentvise nedgangen fra uten til papir var ca. 20%, fra papir til tre nærmere 50%, og fra tre til bly var prosenten på nærmere 99%.

Den prosentvise nedgangen til gamma var ubetydelige endringer helt fram til bly, der den prosentvise nedgangen var på 99%. Dette stemmer med teorien der gammastråling skal stoppes ved blyplater eller tykke betongplater. Vi må også ta med i beregningen at en scintillasjonsteller ville kunnet telle og måle gammafotonene bedre enn en geigerteller.

Vi kan ikke sammenligne de tre strålingstypene helt slavisk opp mot hverandre på grunn av halveringsmetoden. Stråling med lav energi svekkes lettere enn stråling med høy energi. Vi må også huske på at ved målinger kan bakgrunnsstrålingen være ganske varierende. Pcer og det trådløse nettet kan også spille inn på målingene.

Oppsummering:

Forsøket ble utført 04.01.2017. Etter dette forøket kan vi konkludere med at alfastråling var den svakeste, at strålingen stoppet ved tre. Betastråling hadde den sterkeste strålingen med størst prosentvis nedgang, her stemte ikke helt teorien ved de målingene vi hadde. Gammastrålingsmålene passet med teorien og ble helt stoppet av blyplata.

Kildeliste:

  • no/nb/node/46206?fag=7 – publisert: 02.02.2010, oppdatert: 21.06.2016. Hentet 08.01.2017
  • https://www.ife.no/no/ife/avdelinger/miljo_og_stralevern/faq-no/radioaktivitetogstraling – institutt for energiteknikk – publisert: oppgis ikke på side. Hentet 09.01.2017
  • Nygaard. m/fl (2006). Naturfag 5.kap. 6. H. Aschehaug & Co. Oslo.

Forsøk: Skjerming av radioaktiv stråling

Rapport: Skjerming av radioaktiv stråling

Forsøket ble utført 20.11.16

Hensikt: 

Hensikten med forsøket er å undersøke hvordan ulike materialer kan skjerme mot ulike typer radioaktiv stråling.

Teori:

Radioaktiv stråling:

At et grunnstoff er radioaktivt, vil si at det sender ut radioaktiv stråling. Radioaktiv stråling er ioniserende. Det har alltid vært radioaktiv stråling på jorda, selv om det først ble oppdaget for litt over hundre år siden. Det kalles for den naturlige bakgrunnsstrålingen, og stammer fra verdensrommet og fra naturlige radioaktive stoffer i jordskorpen. (Marion, P. m.fl. 2014, side 82)

Isotoper:

En isotop er en variant av et grunnstoff. De ulike variantene har alltid samme antall protoner og elektroner, men ulikt antall nøytroner i kjernen.  Et eksempel er grunnstoffet karbon (C), som har seks protoner i kjernen, de fleste karbonatomer har i tillegg seks nøytroner i kjernen. Men noen av karbonatomene har sju, eller åtte nøytroner i kjernen.  Disse variantene av karbonatomene er ulike isotoper av grunnstoffet. (Marion, P. m.fl. 2014, side 83)

Alfastråling:

Alfastråling er partikkel stråling, hvor det blir sendt ut to nøytroner og to protoner (en alfapartikkel) av kjernen. Et grunnstoff som sender ut alfastråling, blir omdannet til et nytt grunnstoff, fordi alfapartikkelen som blir sendt ut av kjernen reduserer atomnummeret med to og nukleonnummeret med fire.

Uran (U) er et eksempel på et grunnstoff med ustabil kjerne som avgir alfastråling. Uran har atomnummeret 92, som vil si at den har 92 protoner i kjernen. Urankjernen sender ut en alfapartikkel av kjernen. Det som er igjen da, er ikke lenger et uranatom, men et thoriumatom (Th) med 90 protoner i kjernen. (Marion, P. m.fl. 2014, side 84)

 

238 92U   à   234 90 Th + 4 2 He

Alfapartikler er store og har stor ladning. Partiklene avgir mye av energien sin når den støter på molekyler i for eksempel luft. De blir fort bremset ned, og rekker ikke langt før de stoppes helt opp. I luft har alfapartiklene en rekkevidde på noen få centimeter. Alfastråling skal kunne bli stoppet av kun et tynt papir. (Marion, P. m.fl. 2014, side 87)

Betastråling:

Betastråling er strøm av elektroner (betapartikler). Et nøytron i kjernen blir omgjort til et proton (som blir igjen i kjernen) og et elektron som sendes ut som betastråling.

Thorium (Th) med atomnummer 90, er et eksempel på et grunnstoff med ustabil kjerne som sender ut betastråling. Når thorium sender ut betastråling, skjer det noe inne i kjernen, og den blir dermed omdannet til et nytt grunnstoff. Et nøytron blir omgjort til et proton og et elektron. Protonet blir værende i kjernen, som fører til at atomnummeret øker med en, mens nukleonnummeret forblir det samme fordi nøytronet har omdannet seg til et proton. Elektronet blir sendt ut i form av betastråling. (Marion, P. m.fl. 2014, side 84 og 85)

234 90 Th  à 234 91Pa + 0-1 e

Betapartikler har som regel mindre energi enn alfapartikler. I likhet med alfapartiklene, så bremses også betapartiklene gradvis ned når de går i gjennom luft eller et annet stoff, men betapartiklene avgir ikke energien like fort som alfapartiklene. Betapartiklene har større rekkevidde enn alfapartiklene, i luft har den en rekkevidde på maksimalt noen meter.  Betastråling skal kunne bli stoppet opp av 1cm tykt glass. (Marion, P. m.fl. 2014, side 87)

Gammastråling:

Når et grunnstoff sender ut alfa- eller betastråling, så mister grunnstoffet noe masse. Massen forsvinner ikke, men blir omgjort til energi. Massen kan bli omdannet til energi og motsatt, og blir bestemt av likningen E=mc2, Energi=masse*Lysets hastighet2. Massen som forsvinner blir dermed omgjort til bevegelsesenergi og gammastråling. (Marion, P. m.fl. 2014, side 87 og 88)

Gammastråling er elektromagnetisk stråling. Strålingen blir sendt ut av atomkjerner som har sendt ut alfa- eller betastråling, men som fortsatt har et overskudd av energi. (Marion, P. m.fl. 2014, side 85)

Gammastråling er høyfrekvent, og er den radioaktive strålingen som har størst rekkevidde. For å stoppe gammastråling trengs det flere centimeter tykk bly eller flere meter tykk betong. (Marion, P. m.fl. 2014, side 87)

Måling av radioaktivitet:

Radioaktivitet måles i becquerel (Bq). 1 Bq vil si at det i gjennomsnitt omdannes en radioaktiv atomkjerne i sekundet. Man kan måle radioaktivitet ved hjelp av en geigerteller, som gir fra seg lydsignaler hver gang den blir truffet av ioniserende stråling, og teller antall treff i et tidsintervall. (Marion, P. m.fl. 2014, side 89)

Hypotese:

Forsøket vil vise hvilke materiale som skal til for å skjerme de ulike radioaktive strålingene. Teorien tilsier at det skal minst til for å skjerme for alfa stråling, og mer til for å skjerme får betastrålingen, og mest skjerming for å hindre gammastrålingen.

Utstyrsliste:

  • Geigerteller
  • Geigertellersensor på stativ
  • Radioaktive kilder (for skolebruk) Alfa, beta og gamma
  • Stativ for de radioaktive kildene
  • Ulike materialer:
  • Papir
  • Glass
  • Tre
  • Aluminium
  • Bly

Metode:

  • Sett opp stativer og geigerteller. Den radioaktive kilden skal peke rett mot geigertellersensoren. Pass på at avstanden mellom stativene alltid er den samme.
  • Mål opp bakgrunnsstråling.
  • Mål strålingen fra de ulike radioaktive kildene tre ganger, og noter ned.
  • Mål etter tur strålingen gjennom alle de ulike materialene tre ganger, og noter ned.
  • Regn ut gjennomsnittet fra de ulike målingene, og trekk fra bakgrunnsstrålingen.
  • Regn deretter ut andelen som blir stoppet av de ulike materialene, og presenter svarene i tabeller.

Resultat og observasjoner:

Resultatet fra forsøket er presentert i tabellene under.

Tabell nr.1:

Tabell nr. 1 viser til de ulike målingene som ble gjort under forsøket. Målingene er presentert i Bq.

Regnestykke:

Gjennomsnitt – Bakgrunnsstråling / 10 = måling i Bq

Bakgrunnsstråling:

0,367

 Uten skjerming: Skjerming av Papir: Skjerming av Glass: Skjerming av Tre: Skjerming av Aluminium: Skjerming av Bly:
  måling i Bq: måling i Bq: måling i Bq: måling i Bq: måling i Bq: måling i Bq:
α (Alfa) 1,133 1,29967 0,79967 1,133 0,99967 0
β (Beta) 28,6663 27,39967 10,3663 9,3663 18,433 0,133
Y (Gamma) 11,79967 12,5663 11,49967 11,5663 11,69967 8,933

 

Tabell nr. 2:

Tabell nr.2 viser andelen stråling som har blitt stoppet av de ulike materialene i prosent.

Regnestykke:

(skjerming/ uten skjerming)*100% = andelen av strålingen som kommer igjennom i %

100% -andel stråling som kommer gjennom i %=andelen som blir stoppet i %

  Skjerming av Papir: Skjerming av Glass: Skjerming av Tre: Skjerming av Aluminium: Skjerming av bly:
  andel stoppet i %: andel stoppet i %: andel stoppet i %: andel stoppet i %: andel stoppet i %:
α (Alfa) -14,7105 29,42012 0 11,7679 100
β (Beta) 4,4185 63,83803 67,32644 35,698 99,53604
Y (Gamma) -6,497 2,5179 1,9778 0,8475 24,2945

 

Bilder:

radioaktiv-straling-forsok
Bilde 1
Bilde 2
Bilde 2

Bilde 1 viser til geigertelleren som ble brukt ved forsøket. Bilde 2 viser til stativet som holder geigertellersensoren og stativet som skal holde de ulike radioaktive kildene.

 

Feilkilder:

Mulige feilkilder for forsøket kan være at avstanden på stativene har vært ulike under målingene, og vil dermed ha påvirket resultatene. Tykkelsen på de ulike materialene burde ha vært den samme for å få et mer nøyaktig utfall på målingene.

Forsøket burde ha blitt utført med flere målinger før gjennomsnittet hadde blitt regnet ut, får et mer nøyaktig resultat.

Bakgrunnsstrålingen varierer og kan ha variert under målingen av de ulike materialene, og kan dermed ha påvirket resultatene.

Konklusjon:

Forsøket støtter ikke hypotesen fult på grunn av mulige feilkilder, og burde kanskje vært utført på nytt mer nøye.

Tabell nr.2 viser andelen stråling som blir stoppet av de ulike materialene i prosent. Tabellen tilsier at alfa- og gammastrålingen skjermet av papir viser negativt, men det går ikke an å få negativ ståling. Enten har man positiv stråling, eller så har man null stråling. Det er her de ulike feilkildene kan ha spilt inn. Målingene kan ha blitt lest opp feil, eller så kunne det ha vært mer gunstig for forsøket med flere målinger før utregningen av gjennomsnittet. I tillegg så kan bakgrunnsstrålingen ha variert mellom målingene, og dermed har resultatene blitt feil.

Forsøket burde ha blitt utført med lik tykkelse på de ulike materialene, slik at resultatene hadde gitt et mer nøyaktig utfall for målingene.

I følge teorien skal alfastrålingen kunne bli stoppet av tynt papir, betastråling bli stoppet av 1cm tykt glass og gammastråling bli stoppet av flere cm tykt bly, resultatet av forsøket viser seg og ikke stemme helt med teorien, som også kan ha vært på grunn av feilkildene.

Til tross for at forsøket har blitt påvirket av mange ulike feilkilder, så kan resultatene fortsatt fortelle at bly skjermer best mot de radioaktive strålingene, og at papir skjermet dårligst.

 

Kilder:

–          Marion, P. m.fl. (2014), Senit, påbygging naturfag, Gyldendal

Les også: Hvordan skrive en forsøksrapport, Forsøk: Ekstrahere DNA fra jordbær

Forsøk: ekstrahere DNA fra jordbær

Forsøk: Ekstrahere DNA fra jordbær

Introduksjon:

DNA er en forkortelse for deoksyribonukleinsyre. DNA finner vi i cellekjernen, og er arvestoffet som har to grunnleggende funksjoner: 1. Det bestemmer cellens egenskaper ved at det dirigerer oppbygningen av alle proteiner. 2. Det overfører disse egenskapen som arveanlegg til cellens avkom når cellen deler seg. DNA ser ut som en stige som er vridd som en spiral, denne formen kalles for dobbelhelix. DNA molekylet er bygd opp av nukleotider.  Hvert nukleotid er satt sammen av sukkeret deoksyribose, og molekylet fosfat som ligger annenhver gang i stigebeinet. I tillegg inneholder nukleotidet  en av nitrogenbasene/nukleinsyrene: Adenin(A), Tymin(T), Guanin(G) og Cytosin(C). Nitrogenbasen A binder seg alltid til T, og G binder seg alltid til C, de er altså komplimentere. Mellom nitrogenbasene er det en bindingstype som er svakere enn bindingene mellom atomene i et molekyl. Denne bindingen kalles for hydrogenbinding. Det er to hydrogenbindinger mellom A og T, og tre hydrogenbindinger mellom C og G. Hydrogenbindingene er svake bindinger, fordi de kan brytes uten at DNA molekylet ellers bryter sammen. Dette gjør at DNA molekylet lett kan deles i to på langs for å kopiere seg, og dette er en viktig prosess både i proteinsyntesen og i celledeling.

Tre nitrogenbaser på den ene siden av DNA molekylet utgjør en triplett, som koder for en bestemt aminosyre. En serie med tripletter i DNA molekylet gir til sammen oppskriften på et protein, som igjen utgjør et gen. Så et gen inneholder oppskriften på et protein. Dette kodesystemet kalles for den genetiske koden. Den genetiske koden fungerer fordi  man ser at ribosomet må kunne lese av et kondon (tre nukleotider som er tre MRNA baser)  for å gi nok kombinasjonsmuligheter for de 20 aminosyrene i kroppen vår. (Et kondon(tre baser) og fire nitrogenbaser (A,T,C,G) gir 64 kondoner= 64 aminosyrer, mens to baser gir kun 16 kodoner=16 aminosyrer, som er for lite. Dermed må det leses av akkurat tre nitrogenbaser for å lage 20 aminosyrer)

Kromosomer blir dannet for å holde orden på de 46 DNA trådene i hver celle. Hvert kromosom består av DNA molekylet, pluss bestemte proteiner (histoner). DNAet blir viklet opp til et stavformet kromosom før cellen skal dele seg. Videre i celledelingen kopieres DNAet (replikeres). Derfor vil hvert kromosom når det nærmer seg celledeling bestå av to identiske dobbelthelikser, som er festet sammen i et punkt (sentromeren). Når kromosomene så kondenserer seg («kveiler seg opp» rett før celledelingen, og blir synlige), har de en x-form. I hver kroppscelle har vi 46 kromosomer, hvor halvparten kommer fra mor og den andre halvparten fra far. To og to kromosomer er omtrent like, og danner et par. Så vi har 23 kromosompar i hvert celle. Kjønnskromosomene våre har bare 23 kromosomer, fordi de skal smelte sammen med et annet individ og få 46 kromosomer.

Jeg har nå redegjort hva DNA er, hvorfor det er viktig og hvordan DNA molekylet er bygget opp. I tillegg har jeg forklart sammenheng mellom DNA og kromosom. Dette er viktig bakgrunnsstoff for dette forsøket, fordi jeg videre skal skille ut DNA fra cellekjernene i jordbærene.

Metode:

Utstyr:

  • To begerglass
  • En plastpose
  • Fem jordbær
  • Vann
  • En klype salt
  • En spiseskje Zalo
  • En glasstav
  • Et kaffefilter
  • To spiseskjeer med kald isopropanol

 

Oppskrift:

  1. Ta vekk de grønne bladene fra jordbærene
  2. Fyll plastposen med jordbærene og litt vann.
  3. Mos innholdet i posen.
  4. Lag en bufferløsning ved å blande en spiseskje med Zalo og en klype salt i et begerglass. Rør løsningen med en glasstav. Hell i fire spiseskje med vann i løsningen og bland igjen.
  5. Hell jordbærløsningen inn i begerglasset sammen med bufferløsningen.
  6. Legg et kaffefilter i et begerglass, og start med å filtrere blandingen ved å helle litt av litt om gangen.
  7. La blandingen trekke gjennom, det kan ta noen minutter.
  8. Tilsett to spiseskjeer kald isopropanol i blandingen.
  9. Rør blandingen i ca. ett minutt.
  10. Trekk opp glasstavet. Hva ser du?

Resultat

Vi fikk ikke sett DNA. Vi skulle i utgangspunktet få sett en slimklump, som skulle inneholde DNA tråder fra jordbærene som hadde tvinnet seg rundt hverandre, og blitt til en stor tråd.ekstrahere-dna-fra-jordbaer

Figur 1: Slik så det ferdige resultatet ut.

Diskusjon

Faglig forklaring:

  • Vi lagde en buffer for at blandingen skulle holde samme PH verdi konstant i en oppløsning selv om det ble tilsatt en ny syre eller base i blandingen.
  • Da vi moste blandingen var det for å ødelegge celleveggene som omgikk i alle cellene i jordbærene, slik at all innholdet kunne komme ut og vi kunne få tak i DNAet.
  • Zaloen hadde vi i fordi den løste opp fett, som igjen løste opp cellemembranene.
  • Saltet fikk proteinene i cellene til å klumpe seg sammen
  • Den kalde Isopropanolen hadde vi i for å skille DNA molekylene fra vannmolekylene i blandingen. Når DNA molekylene ikke var omgitt av vann lenger, fikk saltet proteinene i cellene, altså DNAet, til å klumpe seg sammen. Da skulle vi ha fått sett DNA tråder som hadde blitt ti en slags slimklump, følge med glasstaven, men vi så dessverre ingenting i vår glasstav. Så vi studerte en annen gruppes glasstav hvor slimklumpen var synlig.

 

Selv om DNA-tråder er veldig lange er de fryktelig tynne. Dette arvematerialet er veldig smått, men siden det i dette forsøket samlet seg til tusenvis av slike DNA- tråder, kunne vi se dem som en slimklump. Når kromosomene ikke deles, ligger de som ”løse tråder” i cellekjernen. En kan tenke på kromosomene som garn som blir nøstet opp hver gang cellen skal dele seg.  DNA trådene som vi faktisk kunne se i dette forsøket, noe som ellers kun er mulig i elektronmikroskop, var mulig å se fordi det var så mange av dem. Alle trådene inneholder et DNA molekyl som har samme oppbygging og funksjon. I tillegg har de samme formen som de ville ha hatt før celledeling eller før proteinsyntesen, altså de ville ha blitt kopiert til to identiske dobbelhelikser.

 

Tanker om videre arbeid:

Forskere bruker ekstrahert DNA til å diagnostisere og evt. behandle ulike genetiske sykdommer. DNAet som vi altså fikk kunne brukes til å forske videre på, vi kunne ha studert DNA trådene og evt. sett forskjellene på de ulike DNA trådene. Isolert DNA fra jordbærene kan også brukes innen genteknologi, hvor man endrer DNAet til en organisme mye raskere enn ved tradisjonell avl. Vi kan for eksempel bruke DNA fra jordbær til å genmodifisere andre planter for å få frem de ønskede egenskapene. For å få til dette kan vi først overføre DNAet (et ønsket gen) fra jordbærene til et annet organisme ved hjelp av virus eller ved plasmidene i en bakterie, fordi virus og bakterier har evnen til å trenge inn i og infisere celler.  Viruset/bakterien fungerer som en vektor (bærer) tar med seg de ønskete DNAet inn i cellene. De virusene eller bakteriene som blir brukt, er uskadeliggjort slik at de ikke lenger kan føre til sykdom. En annen måte DNAet kan overføres kan være ved mikroinjeksjon. Da blir DNAet sprøytet inn i mottakercellen. Da kunne vi for eksempel ha overført egenskapen som bedre smak til en tomat.

 

DNA trådene kan vi også bruke ved kloning. Kloning er å skape mange, helt like kopier av et gen, en celle eller en organisme. En slik samling av like kopier, som har nøyaktig samme arvestoff, kalles en klon.  De er identiske med opphavet og hverandre. Siden vi denne sammenhengen har løse DNA tråder kunne vi da ha klonet gener, og det kunne vi for eksempel ha gjort gjennom bakterier. Kloning av gener oppnås ved å overføre et gen fra et eukaryot celle, slik som en plantecelle til en prokaryot celle som en bakteriecelle. Siden prokaryotes celler vokser raskt, vil det kunne gi oss mange kopier av genet på kort tid.  Det starter med at genet fra et av DNA trådene og plasmidet fra bakterien som er et sirkulær dobbelhelix med DNA og gener kuttes med et restriksjonsenzym. Et nytt enzym sørger for at genet blir koblet inn på plasmidet. Bakterien vokser og deler seg. Resultatet er mange bakterier som alle inneholder kopier av det samme genet fra DNAet i jordbærene. Dette genet gjør at bakteriene kan begynne å produsere et nytt protein. Proteinet kan være interessant i seg selv, hvis det er en medisinsk forbindelse eller det kan føre til dannelse av andre nyttige forbindelser. Så vi kan bruke DNA trådene fra jordbærene til flere ulike ting videre etter dette forsøket.

 

Feilkilder

Som jeg tidligere har nevnt så var feilkilden i dette forsøket at gruppa vår ikke fikk sett DNA trådene. Det kan være flere grunner til hvorfor vi ikke fikk resultatene vi skulle ha fått. Vi kan ha tatt i lite mengde av de ulike elementene i bufferløsningen, eller så kan det være at vår gruppe fikk fem jordbær istedenfor seks , slik som de andre gruppene hadde. Et annet mulig begrunnelse kan være at den kalde Isopropanolen ikke skilte DNA molekylene fra vannmolekylene i blandingen. Isopropanolen virket dermed ikke vanntiltrekkende. Grunnen til det kan være at isopropanolen ikke var kald nok, dermed ble DNAet løst i alkoholen, istedenfor å felle ut. Dette er mulige feilkilder som ga oss ingen resultater. En annen mulig feilkilde kan være at vi blandet for hardt i blandingen, og dermed ble det større trykk i blandingen som gjorde at isopropanolen eller bufferløsningen ikke virket som de skulle.

 

Litteraturliste:

 

  • Bok: Per Audun Heskestad et al. , (2014) Kosmos SF, Kapittel 7. Fra gen til egenskap og 8. Den bioteknologiske tidsalderen.
  • Internett: Viten. Kloning av gener. Lastet ned 09.10.16 fra https://www.viten.no/vitenprogram/vis.html?prgid=uuid%3A05A4A639-E89B-61C9-238E-00005E87C99D&tid=1079729&grp=
  • Limanoan og Janw. Kromosomer. Lastet ned 09.10.16 fra https://www.bio.no/enbiolog/topic.asp?TOPIC_ID=16171
  • Lastet ned 09.10.16 fra http://www.biologforeningen.org/enbiolog/post.asp?method=ReplyQuote&REPLY_ID=149969&TOPIC_ID=41822&FORUM_ID=25

 

Les også: Hvordan skrive en forsøksrapport