الإشعاع هو الطاقة التي تنتقل على شكل موجات أو جسيمات وهي جزء من بيئتنا اليومية. يتعرض الناس للإشعاع من الأشعة الكونية ، وكذلك للمواد المشعة الموجودة في التربة والماء والغذاء والهواء وأيضًا داخل الجسم. تستخدم مصادر الإشعاع من صنع الإنسان على نطاق واسع في الطب والصناعة والبحث.
أهداف التعلم:
الإشعاع هو الطاقة التي تأتي من مصدر وتنتقل عبر الفضاء في شكل موجات أو أشعة أو جسيمات. هذه الطاقة لها مجال كهربائي ومجال مغناطيسي مرتبط بها ولها خصائص تشبه الموجة. يمكنك أيضًا تسمية الإشعاع "الموجات الكهرومغناطيسية".
لا تعتمد طريقة نقل الطاقة هذه على أي اتصال بين مصدر الطاقة والجسم كما هو الحال مع التوصيل والحمل الحراري. أيضًا ، عندما يحدث نقل الطاقة عن طريق الإشعاع ، لا يوجد وسيط موصل (كما هو الحال في الفضاء). هذا النقص في الوسط يعني أنه لا يوجد أي مجال لتمرير الحرارة. لا يتم تبادل أي كتلة ولا حاجة إلى وسيط في عملية الإشعاع.
الإشعاع هو طاقة في الحركة.
هناك نوعان رئيسيان من الإشعاع: الإشعاع غير المؤين والإشعاع المؤين
الإشعاع غير المؤين هو إشعاع في جزء من الطيف الكهرومغناطيسي حيث لا توجد طاقة كافية لإحداث التأين. وهي تشمل المجالات الكهربائية والمغناطيسية ، وموجات الراديو ، والميكروويف ، والإشعاع البصري ، والذي يتكون من الأشعة تحت الحمراء ، والأشعة المرئية ، والأشعة فوق البنفسجية.
الإشعاع غير المؤين هو طول موجي أطول / تردد أقل طاقة أقل.
الإشعاع المؤين هو نوع من الطاقة التي تطلقها الذرات التي تنتقل في شكل موجات كهرومغناطيسية (أشعة جاما أو أشعة سينية) أو جسيمات (نيوترونات أو بيتا أو ألفا). يمكن للإشعاع المؤين إزالة الإلكترونات من الذرات ، أي أنها يمكن أن تؤين الذرات.
الإشعاع المؤين هو طاقة عالية الطول الموجي / التردد العالي.
فيما يتعلق بمصادر الإشعاع الطبيعي ، هناك أكثر من 60 مادة مشعة طبيعية مختلفة موجودة في البيئة ، مع غاز الرادون هو المساهم الأكبر في تعرض الناس.
هناك ثلاثة أنواع من الإشعاعات المؤينة:
| إشعاع ألفا (ألفا) | وهي موجبة الشحنة وتتكون من بروتونين ونيوترونين من نواة الذرة. على الرغم من أن جسيمات ألفا نشطة للغاية ، إلا أنها ثقيلة جدًا لدرجة أنها تستهلك طاقتها على مسافات قصيرة ولا تستطيع السفر بعيدًا جدًا عن الذرة. يمكن أن يوقفها الجلد. قد تكون الجسيمات التي تدخل الجسم عن طريق الطعام أو الرئتين خطيرة. |
| إشعاع بيتا (β) | هي جسيمات صغيرة سريعة الحركة ذات شحنة كهربائية سالبة تنبعث من نواة الذرة أثناء التحلل الإشعاعي. جسيمات بيتا أكثر اختراقًا من جسيمات ألفا ، ولكنها أقل ضررًا للأنسجة الحية والحمض النووي لأن التأينات التي تنتجها تكون متباعدة على نطاق أوسع. إنها تسافر في الهواء لمسافة أبعد من جزيئات ألفا ، ولكن يمكن إيقافها بواسطة طبقة من الملابس أو بطبقة رقيقة من مادة مثل الألومنيوم. |
| أشعة جاما (γ) | هذه حزم من الطاقة عديمة الوزن تسمى الفوتونات. على عكس جسيمات ألفا وبيتا ، التي تمتلك طاقة وكتلة ، فإن أشعة جاما هي طاقة نقية. تشبه أشعة جاما الضوء المرئي ، لكن لديها طاقة أعلى بكثير. هم خطر إشعاعي على جسم الإنسان. يمكن لأشعة جاما أن تمر بالكامل عبر جسم الإنسان ؛ أثناء مرورها ، يمكن أن تسبب تأينًا يؤدي إلى تلف الأنسجة والحمض النووي. |
يحتوي الإشعاع المؤين على طاقة كافية لإنتاج أيونات في المادة على المستوى الجزيئي. إذا كانت هذه المسألة هي ضرر كبير للإنسان يمكن أن ينتج عنه تلف الحمض النووي وتمسخ البروتينات. هذا لا يعني أن الإشعاع غير المؤين لا يمكن أن يسبب إصابة للإنسان ولكن الإصابة تقتصر عمومًا على الضرر الحراري ، أي الحروق.
يوضح الرسم التوضيحي التالي كيفية تفاعل الإشعاع الكهرومغناطيسي مع الجسم:
هل تعلم أننا نتعرض باستمرار للإشعاع من خلال مصادر مختلفة في حياتنا اليومية؟
يُعرَّف الجسم الأسود بأنه باعث وامتصاص مثالي للإشعاع. عند درجة حرارة وطول موجي محددين ، لا يمكن لأي سطح أن يبعث طاقة أكثر من الجسم الأسود. الجسم الأسود هو باعث منتشر مما يعني أنه يصدر إشعاعًا بشكل موحد في جميع الاتجاهات. أيضًا ، يمتص الجسم الأسود كل الإشعاع الساقط بغض النظر عن الطول الموجي والاتجاه.
الإشعاع هو إطلاق الطاقة ، سواء كان على شكل موجات أو جسيمات. يشير النشاط الإشعاعي إلى اضمحلال أو انقسام نواة الذرة. تطلق المادة المشعة إشعاعًا عندما تتحلل. تتضمن أمثلة الاضمحلال: تسوس ألفا ، واضمحلال بيتا ، واضمحلال جاما ، وإطلاق النيوترونات ، والانشطار التلقائي. تطلق جميع النظائر المشعة إشعاعًا ، ولكن ليس كل الإشعاع يأتي من النشاط الإشعاعي.
