تابش انرژی است که به شکل امواج یا ذرات حرکت می کند و بخشی از محیط روزمره ما است. افراد در معرض تشعشعات پرتوهای کیهانی و همچنین مواد رادیواکتیو موجود در خاک، آب، غذا، هوا و همچنین در داخل بدن قرار دارند. منابع تشعشعی ساخت بشر به طور گسترده در پزشکی، صنعت و تحقیقات استفاده می شود.
اهداف یادگیری:
تابش انرژی است که از یک منبع می آید و در فضا به شکل امواج، پرتوها یا ذرات حرکت می کند. این انرژی دارای یک میدان الکتریکی و یک میدان مغناطیسی مرتبط با آن است و خواص موج مانندی دارد. شما همچنین می توانید تابش را "امواج الکترومغناطیسی" بنامید.
این روش انتقال انرژی بر هیچ تماسی بین منبع انرژی و جسم متکی نیست، همانطور که در مورد رسانش و همرفت وجود دارد. همچنین وقتی انتقال انرژی توسط تابش اتفاق می افتد، هیچ رسانه رسانایی وجود ندارد (مانند فضا). فقدان رسانه به این معنی است که هیچ ماده ای وجود ندارد که گرما از آن عبور کند. در فرآیند تابش هیچ جرمی رد و بدل نمی شود و هیچ ماده ای مورد نیاز نیست.
تابش انرژی در حرکت است.
دو نوع اصلی پرتوها وجود دارد: پرتوهای غیریونیزان و پرتوهای یونیزان
تشعشعات غیریونیزان تابش در بخشی از طیف الکترومغناطیسی است که در آن انرژی کافی برای ایجاد یونیزاسیون وجود ندارد. این شامل میدان های الکتریکی و مغناطیسی، امواج رادیویی، امواج مایکروویو، و تابش نوری است که از تابش مادون قرمز، مرئی و فرابنفش تشکیل شده است.
تشعشعات غیر یونیزان دارای طول موج بلندتر/ فرکانس کمتر انرژی کمتر است.
تابش یونیزان نوعی انرژی است که توسط اتم ها آزاد می شود که به شکل امواج الکترومغناطیسی (گاما یا اشعه ایکس) یا ذرات (نوترون، بتا یا آلفا) حرکت می کند. پرتوهای یونیزه می توانند الکترون ها را از اتم ها حذف کنند، یعنی می توانند اتم ها را یونیزه کنند.
پرتوهای یونیزان انرژی بالاتری با طول موج کوتاه/فرکانس بالا دارند.
از نظر منابع تابش طبیعی، بیش از 60 ماده رادیواکتیو طبیعی مختلف در محیط وجود دارد که گاز رادون بیشترین سهم را در قرار گرفتن در معرض افراد دارد.
سه نوع پرتوهای یونیزان وجود دارد:
| تابش آلفا (α). | اینها دارای بار مثبت هستند و از دو پروتون و دو نوترون از هسته اتم تشکیل شده اند. با وجود اینکه ذرات آلفا بسیار پرانرژی هستند، اما آنقدر سنگین هستند که انرژی خود را در فواصل کوتاه مصرف می کنند و نمی توانند از اتم دورتر حرکت کنند. آنها می توانند توسط پوست متوقف شوند. ذراتی که از طریق غذا یا ریه وارد بدن می شوند می توانند خطرناک باشند. |
| تابش بتا (β). | ذرات کوچک و سریع با بار الکتریکی منفی هستند که در طی واپاشی رادیواکتیو از هسته اتم ساطع می شوند. ذرات بتا نفوذ بیشتری نسبت به ذرات آلفا دارند، اما آسیب کمتری به بافت زنده و DNA وارد می کنند، زیرا یونیزاسیونی که آنها تولید می کنند فاصله بیشتری دارند. آنها در هوا دورتر از ذرات آلفا حرکت می کنند، اما می توانند توسط یک لایه لباس یا یک لایه نازک از ماده ای مانند آلومینیوم متوقف شوند. |
| تابش گاما (γ). | اینها بسته های انرژی بی وزنی به نام فوتون هستند. برخلاف ذرات آلفا و بتا که هم انرژی و هم جرم دارند، پرتوهای گاما انرژی خالص هستند. پرتوهای گاما شبیه نور مرئی هستند، اما انرژی بسیار بالاتری دارند. آنها یک خطر تشعشع برای بدن انسان هستند. اشعه گاما می تواند به طور کامل از بدن انسان عبور کند. با عبور آنها می توانند باعث یونیزاسیون شوند که به بافت و DNA آسیب می رساند. |
پرتوهای یونیزان انرژی کافی برای تولید یون در ماده در سطح مولکولی دارند. اگر این موضوع مربوط به انسان باشد، آسیب قابل توجهی از جمله آسیب به DNA و دناتوره شدن پروتئین ها می تواند منجر شود. این بدان معنا نیست که پرتوهای غیریونیزان نمی توانند به انسان آسیب وارد کنند، اما آسیب عموماً به آسیب حرارتی یعنی سوختگی محدود می شود.
تصویر زیر نشان می دهد که چگونه تشعشعات الکترومغناطیسی با بدن برهمکنش می کنند:
آیا می دانید که ما در زندگی روزمره خود به طور مداوم از طریق منابع مختلف در معرض تشعشعات هستیم؟
جسم سیاه به عنوان یک ساطع کننده و جذب کننده کامل تشعشع تعریف می شود. در یک دما و طول موج مشخص، هیچ سطحی نمی تواند بیشتر از یک جسم سیاه انرژی ساطع کند. جسم سیاه یک ساطع کننده پراکنده است به این معنی که تشعشعات را به طور یکنواخت در همه جهات ساطع می کند. همچنین، یک جسم سیاه تمام تشعشعات فرودی را بدون توجه به طول موج و جهت جذب می کند.
تابش عبارت است از آزاد شدن انرژی، چه به شکل امواج یا ذرات باشد. رادیواکتیویته به تجزیه یا شکافتن یک هسته اتمی اشاره دارد. یک ماده رادیواکتیو در هنگام فروپاشی تشعشع آزاد می کند. نمونه هایی از فروپاشی عبارتند از واپاشی آلفا، واپاشی بتا، واپاشی گاما، آزاد شدن نوترون و شکافت خود به خود. همه ایزوتوپ های رادیواکتیو تشعشع آزاد می کنند، اما همه تابش ها از رادیواکتیویته نمی آیند.
