Радіація – це енергія, яка поширюється у формі хвиль або частинок і є частиною нашого повсякденного середовища. Люди піддаються впливу космічного випромінювання, а також радіоактивних матеріалів, що знаходяться в ґрунті, воді, їжі, повітрі, а також всередині тіла. Створені людиною джерела випромінювання широко використовуються в медицині, промисловості та наукових дослідженнях.
Мета навчання:
Радіація - це енергія, яка надходить від джерела і поширюється в просторі у формі хвиль, променів або частинок. Ця енергія має електричне поле та пов’язане з ним магнітне поле та має хвилеподібні властивості. Ви також можете назвати випромінювання «електромагнітними хвилями».
Цей метод передачі енергії не залежить від будь-якого контакту між джерелом енергії та об’єктом, як у випадку з провідністю та конвекцією. Крім того, коли передача енергії відбувається за допомогою випромінювання, немає провідного середовища (наприклад, у космосі). Відсутність середовища означає відсутність матерії, через яку може проходити тепло. У процесі випромінювання не відбувається обміну масою і не потрібне середовище.
Випромінювання - це енергія в русі.
Існує два основних види випромінювання: неіонізуюче випромінювання та іонізуюче випромінювання
Неіонізуюче випромінювання — це випромінювання в тій частині електромагнітного спектру, де недостатньо енергії для іонізації. До нього входять електричні та магнітні поля, радіохвилі, мікрохвилі та оптичне випромінювання, яке складається з інфрачервоного, видимого та ультрафіолетового випромінювання.
Неіонізуюче випромінювання має більшу довжину хвилі/нижчу частоту з меншою енергією.
Іонізуюче випромінювання – це вид енергії, що виділяється атомами, яка поширюється у формі електромагнітних хвиль (гамма- чи рентгенівське випромінювання) або частинок (нейтронів, бета- чи альфа-випромінювання). Іонізуюче випромінювання може видаляти електрони з атомів, тобто вони можуть іонізувати атоми.
Іонізуюче випромінювання – це короткохвильове/високочастотне випромінювання з вищою енергією.
Що стосується природних джерел радіації, то в навколишньому середовищі присутні понад 60 різних природних радіоактивних матеріалів, причому газ радон є найбільшим джерелом опромінення людей.
Існує три види іонізуючого випромінювання:
| Альфа (α) випромінювання | Вони мають позитивний заряд і складаються з двох протонів і двох нейтронів з ядра атома. Незважаючи на те, що альфа-частинки дуже енергійні, вони настільки важкі, що витрачають свою енергію на короткі відстані й не можуть відлетіти дуже далеко від атома. Їх можна зупинити шкірою. Частинки, що потрапляють в організм через їжу або легені, можуть бути небезпечними. |
| Бета (β) випромінювання | це маленькі частинки, що швидко рухаються, з негативним електричним зарядом, які виділяються з ядра атома під час радіоактивного розпаду. Бета-частинки більш проникаючі, ніж альфа-частинки, але менше пошкоджують живі тканини та ДНК, оскільки іонізація, яку вони виробляють, є більш широкою. Вони подорожують у повітрі далі, ніж альфа-частинки, але їх можна зупинити шаром одягу або тонким шаром речовини, наприклад алюмінію. |
| Гамма (γ) випромінювання | Це невагомі пакети енергії, які називаються фотонами. На відміну від альфа- і бета-частинок, які мають і енергію, і масу, гамма-промені є чистою енергією. Гамма-промені схожі на видиме світло, але мають набагато більшу енергію. Вони становлять радіаційну небезпеку для організму людини. Гамма-промені можуть повністю проходити через тіло людини; коли вони проходять, вони можуть викликати іонізацію, яка пошкоджує тканини та ДНК. |
Іонізуюче випромінювання має достатню енергію для утворення іонів у речовині на молекулярному рівні. Якщо ця речовина є людиною, це може призвести до значної шкоди, включаючи пошкодження ДНК і денатурацію білків. Це не означає, що неіонізуюче випромінювання не може завдати шкоди людям, але ураження зазвичай обмежується термічним ушкодженням, тобто опіками.
На наступній ілюстрації показано, як електромагнітне випромінювання взаємодіє з тілом:
Чи знаєте ви, що в повсякденному житті ми постійно піддаємося впливу радіації через різні джерела?
Чорне тіло визначається як ідеальний випромінювач і поглинач випромінювання. За певної температури та довжини хвилі жодна поверхня не може випромінювати більше енергії, ніж чорне тіло. Чорне тіло є дифузним випромінювачем, що означає, що воно випромінює випромінювання рівномірно в усіх напрямках. Крім того, чорне тіло поглинає все падаюче випромінювання незалежно від довжини хвилі та напрямку.
Випромінювання — це вивільнення енергії, незалежно від того, приймає воно форму хвиль чи частинок. Радіоактивність відноситься до розпаду або розщеплення атомного ядра. Радіоактивний матеріал виділяє радіацію під час розпаду. Приклади розпаду включають альфа-розпад, бета-розпад, гамма-розпад, вивільнення нейтронів і спонтанний поділ. Усі радіоактивні ізотопи виділяють радіацію, але не вся радіація походить від радіоактивності.
