Hvad er ioniserende stråling?

Ioniserende stråling er en form for energi, der udsendes af kemiske elementer eller forbindelser, der har en ustabil elektrisk ladning, som enten kan være positiv eller negativ.De elektrisk ladede partikler, der udsendes, er kendt som enten alfa-partikler, beta-partikler eller gammastråler, og hver type stråling har forskellige karakteristiske virkninger.Nogle tunge elementer i naturen producerer naturligvis disse effekter, såsom uran, thorium og radium, og tilstedeværelsen eller nærheden af disse materialer i forhold til den menneskelige krop kan være skadelig for menneskers sundhed.Dette skyldes, at der findes ioniserende stråling langs et spektrum for stråling generelt, hvor det er ansvarligt for meget højere niveauer af energiemission end ikke-ioniserende stråling, såsom det, der er produceret af radio-bølgeudsendelser.

Former for ikke-ioniserende stråling, der erBetragtet som relativt sikker med kontrolleret eksponering inkluderer synlige lysbølger, mikrobølgeenergi og infrarødt lys, såsom en brødrister bruger til opvarmning af brød.Disse former for stråling har ekstremt lange bølgelængder sammenlignet med ioniserende stråling og mister enten strømmen hurtigt med afstand eller kan let reflekteres fra en overflade.Faren for ioniserende strålingseksponering skyldes stort set de højfrekvensbølger, den bæres af, som til en vis grad kan trænge ind i de fleste materialer og ændre deres kemiske struktur ved at nedbryde normale kemiske bindinger.

De typer ioniserende stråling, der ofte forekommer, har forskellige niveauer af energifrigivelse.En typisk ioniseringsproces for et atom eller molekyle frigiver 33 elektronvolt energi til det omkringliggende område, hvilket er tilstrækkeligt til at bryde de fleste typer kemiske bindinger.Dette energiudgivelsesniveau betragtes som særligt vigtigt, fordi det er i stand til at bryde bindingerne mellem carbonatomer, som alle livsformer på Jorden er baseret på.

Alpha -partikelemission, hvor to protoner og to neutroner er involveret, produceres af sådanne radioaktive elementer som radon, plutonium og uran.De er de største masseioniserende strålingspartikler, og det betyder, at de ikke kan rejse langt, før de bliver stoppet af en barriere.De mangler energi til at trænge ind i de ydre lag af menneskelig hud, men hvis de indtages gennem luft eller vand, har de potentialet til at forårsage kræft.

Beta -partikelstråling produceres fra frie partikler i en atomkerne, der ligner elektroner.Disse partikler har meget mindre masse end alfa -partikler og kan derfor rejse længere.De er også produceret af sjældne elementer som isotoper af strontium, cæsium og jod.Virkningerne af ioniserende stråling fra beta -partikler kan være alvorlige i store doser, hvilket fører til død, og de er en af hovedkomponenterne i radioaktivt nedfald fra atomvåben.I små mængder er de nyttige til kræftbehandling og medicinsk billeddannelse.Disse partikler er også nyttige i arkæologisk forskning, da ustabile elementer af kulstof, såsom carbon-14, kan bruges til dato fossile rester.

Gamma Ray ioniserende stråling produceres af gamma-fotoner, der ofte udsendes fra ustabile atomkerner sammen med beta-partikler.Selvom de er en type foton, der bærer lysenergi som normalt synligt lys, har en gamma -foton 10.000 gange mere energi end en standard hvid lysfoton.Disse emissioner har ingen masse som alfa -partikler, og de kan rejse store afstande, før de mister deres energiske ladning.Mens de ofte klassificeres med røntgenstråler, udsendes gammastråler af atomkernen, mens røntgenstråler udsendes af elektronskaller omkring et atom.

Ioniserende strålingsbestemmelser begrænser strengt eksponeringsniveauer for gammastråler, skønt de naturligt forekommer ved lave niveauer og produceres af isotopen af kalium-40, der findes i jord, vand og fødevarer højt i elementets kalium.Industrielle anvendelser til gammastråling inkluderer praksis med radiografi til at kortlægge revner oghulrum i svejste dele og metalkompositter, såsom i højhastighedsjet-motorsturbiner til fly.Stråling fra gammastråler betragtes langt som den farligste form for stråling til levende ting i store doser, og det er blevet postuleret, at hvis en Gamma Ray -stjerne 8.000 lysår fra Jorden skulle eksplodere, kunne det ødelægge halvdelen af denJordens ozonlag, der gør eksponering for ioniserende stråling fra vores egen sol meget mere skadelig for menneskers sundhed.