Back to the topics list

radijacija

Zračenje je energija koja putuje u obliku valova ili čestica i dio je našeg svakodnevnog okruženja. Ljudi su izloženi zračenju kozmičkih zraka, kao i radioaktivnim materijalima koji se nalaze u tlu, vodi, hrani, zraku, a također i unutar tijela. Izvori zračenja koje je napravio čovjek naširoko se koriste u medicini, industriji i istraživanju.

Ciljevi učenja:

• Što je zračenje?
• Energija i zračenje
• Vrste zračenja
• Primjeri zračenja u našem svakodnevnom životu
• Zračenje crnog tijela
• Razlika između zračenja i radioaktivnosti

Što je zračenje?

Zračenje je energija koja dolazi iz izvora i putuje kroz prostor u obliku valova, zraka ili čestica. Ova energija ima električno polje i magnetsko polje povezano s njom i ima svojstva nalik na valove. Zračenje možete nazvati i "elektromagnetski valovi".

Ova metoda prijenosa energije ne oslanja se na bilo kakav kontakt između izvora energije i objekta kao što je slučaj s vođenjem i konvekcijom. Također, kada se prijenos energije događa zračenjem, nema vodljivog medija (kao u svemiru). Taj nedostatak medija znači da tu nema materije kroz koju bi prošla toplina. U procesu zračenja ne izmjenjuje se masa i nije potreban medij.

Energija i zračenje

Zračenje je energija u kretanju.

• Elektromagnetno zračenje (EMR) odnosi se na energiju koja putuje u obliku valova. Drugi način razmišljanja o EMR-u je kao beznačajni snop energije zvan foton. Foton je "paket" energije koji nosi energiju kroz prostor.
• Druga vrsta zračenja je čestica, u kojoj male čestice (elektroni, alfa čestice) nose energiju. Zračenje čestica može potjecati iz radioaktivnih materijala i linearnih akceleratora.

Vrste zračenja

Postoje dvije glavne vrste zračenja: neionizirajuće zračenje i ionizirajuće zračenje

• Neionizirajuće zračenje

  Neionizirajuće zračenje je zračenje u dijelu elektromagnetskog spektra gdje nema dovoljno energije da izazove ionizaciju. Uključuje električna i magnetska polja, radio valove, mikrovalove i optičko zračenje koje se sastoji od infracrvenog, vidljivog i ultraljubičastog zračenja.

  Neionizirajuće zračenje je dulja valna duljina/niža frekvencija niža energija.

• Ionizirana radiacija

Ionizirajuće zračenje je vrsta energije koju oslobađaju atomi koja putuje u obliku elektromagnetskih valova (gama ili X-zrake) ili čestica (neutroni, beta ili alfa). Ionizirajuće zračenje može ukloniti elektrone iz atoma, tj. mogu ionizirati atome.

Ionizirajuće zračenje je kratkovalna/visokofrekventna viša energija.

Što se tiče prirodnih izvora zračenja, postoji više od 60 različitih prirodnih radioaktivnih materijala prisutnih u okolišu, a radon najviše pridonosi izloženosti ljudi.

Postoje tri vrste ionizirajućeg zračenja:

Ionizirajuće zračenje ima dovoljno energije za proizvodnju iona u tvari na molekularnoj razini. Ako je riječ o čovjeku, može doći do značajnih oštećenja uključujući oštećenje DNK i denaturaciju proteina. To ne znači da neionizirajuće zračenje ne može prouzročiti ozljede kod ljudi, ali je ozljeda općenito ograničena na toplinska oštećenja, tj. opekline.

Sljedeća ilustracija pokazuje kako elektromagnetno zračenje stupa u interakciju s tijelom:

Primjeri zračenja u našem svakodnevnom životu

Znate li da smo u svakodnevnom životu stalno izloženi zračenju kroz razne izvore?

1. Sunce – Jedan od najvažnijih izvora energije je Sunce. Kozmičko zračenje koje emitira Sunce mješavina je elektromagnetskih valova; koje se kreću od infracrvenih (IR) do ultraljubičastih zraka (UV). Osim toga, emitira i vidljivu svjetlost. Većinu zračenja koje emitira Sunce apsorbira atmosfera. Međutim, dio koji ne apsorbira atmosfera stiže do Zemlje. Ljudi su gotovo cijelo vrijeme izloženi ovom dijelu zračenja.
2. Plamenik - Dok kuhate vodu ili kuhate hranu, opet ste izloženi zračenju. Vidljivi znak zračenja je kada neku tvar zagrijete što je više moguće, recimo, na primjer, dugo zagrijavanje peći će zasvijetliti crveno. Ovo je vidljiv znak zračenja. Međutim, čak i ako vidljivo ne svijetli, onda i zrači toplinom.
3. Televizija - Televizija je u posljednjih nekoliko godina formirala jedan od najčešćih oblika zabave. Televizija također emitira zračenje. Stari televizori emitiraju rendgenske valove koje ljudsko tijelo lako može apsorbirati, a također su i štetne. Međutim, moderni televizori koriste zaslone s tekućim kristalima (LCD) ili plazma zaslone koji ne samo da su manje štetni od starijih, nego također nisu sposobni proizvoditi x-zrake.
4. Krijes i svijeća - Kad god ste otišli na kampiranje, možda ste imali priliku zapaliti lomaču i uživati zajedno sa svojim prijateljima. Dok sjedite oko logorske vatre, izloženi ste zračenju. Isto se događa kada zapalite svijeću. Izloženost vatri također dovodi do izlaganja zračenju
5. Medicinsko snimanje - Nema sumnje da je tijekom medicinskog snimanja osoba izložena zračenju na visokoj razini. Tijekom rendgenskog snimanja, CT-a i nuklearnog snimanja, prodiranjem visokoenergetskih valnih duljina ili čestica otkrivaju se unutarnji organi i strukture tijela.
6. Stereo – Radio valovi se najčešće koriste u komunikaciji. Televizija, mobiteli i radija koriste radio valove i zauzvrat ih pretvaraju u vibracije kako bi se mogli stvoriti zvučni valovi. Umjetni izvori radio valova uključuju električne generatore, dalekovode, uređaje i radio odašiljače.
7. Pećnica - Za zagrijavanje hrane u mikrovalnoj pećnici koriste se visoke razine zračenja. Hrana u mikrovalnoj pećnici se zagrijava kada mikrovalne pećnice apsorbira sadržaj vode koji je prisutan u hrani. Apsorpcija mikrovalova uzrokuje vibriranje molekula vode i, prema tome, proizvodnju topline.
8. Mobilni telefoni - Možda vas neće iznenaditi da mobilni telefoni emitiraju neionizirajuće zračenje iz svojih antena. Izloženost radiofrekventnom zračenju uzrokuje zagrijavanje područja tijela na kojem se drži mobitel kao uz uho. Međutim, količina topline nije dovoljna za povećanje temperature tijela.
9. Wifi usmjerivač – s napretkom tehnologije, wifi usmjerivači našli su se u svakom kućanstvu. Ne može se poreći činjenica da je wifi postao važan dio našeg svakodnevnog života. Međutim, mogli biste se iznenaditi kada saznate da wifi usmjerivači također emitiraju elektromagnetsko zračenje. Izloženost takvim elektromagnetskim zračenjima također može imati posljedice na ljudsko zdravlje.
10. Laserska zraka - svjetlosna stimulirana emisija zračenja (LASER) također proizvodi zračenje. Izloženost laseru često je bila uzrok privremene sljepoće, dezorijentacije i glavobolje. Međutim, laseri su našli široku primjenu u tiskanju, optici, sekvenciranju DNK, medicini i kirurgiji te laserskom rezanju.

Zračenje crnog tijela

Crno tijelo je definirano kao savršen emiter i apsorber zračenja. Na određenoj temperaturi i valnoj duljini, nijedna površina ne može emitirati više energije od crnog tijela. Crno tijelo je difuzni emiter što znači da zračenje emituje jednoliko u svim smjerovima. Također, crno tijelo apsorbira svo upadno zračenje bez obzira na valnu duljinu i smjer.

Razlika između zračenja i radioaktivnosti

Zračenje je oslobađanje energije, bilo da je u obliku valova ili čestica. Radioaktivnost se odnosi na raspad ili cijepanje atomske jezgre. Radioaktivni materijal pri raspadu oslobađa zračenje. Primjeri raspadanja uključuju alfa raspad, beta raspad, gama raspad, oslobađanje neutrona i spontanu fisiju. Svi radioaktivni izotopi oslobađaju zračenje, ali ne dolazi svo zračenje iz radioaktivnosti.