รังสีไอออไนซ์เป็นรูปแบบของพลังงานที่ปล่อยออกมาจากองค์ประกอบทางเคมีหรือสารประกอบที่มีประจุไฟฟ้าไม่คงที่ซึ่งสามารถเป็นได้ทั้งบวกหรือลบ อนุภาคที่มีประจุไฟฟ้าที่ปล่อยออกมานั้นเรียกว่าอนุภาคอัลฟ่า, อนุภาคบีตาหรือรังสีแกมมาและรังสีแต่ละประเภทมีลักษณะพิเศษต่าง ๆ องค์ประกอบบางอย่างในธรรมชาติสร้างผลกระทบเหล่านี้ตามธรรมชาติเช่นยูเรเนียมทอเรียมและเรเดียมและการมีอยู่หรือใกล้ชิดของวัสดุเหล่านี้ที่เกี่ยวข้องกับร่างกายมนุษย์สามารถเป็นอันตรายต่อสุขภาพของมนุษย์ ทั้งนี้เนื่องจากรังสีไอออไนซ์มีอยู่ตามสเปกตรัมของการแผ่รังสีโดยทั่วไปซึ่งมีความรับผิดชอบต่อการปล่อยพลังงานในระดับที่สูงกว่าการแผ่รังสีที่ไม่แตกตัวเป็นไอออน
รูปแบบของการแผ่รังสีที่ไม่แตกตัวเป็นไอออนที่ถือว่าค่อนข้างปลอดภัยด้วยการเปิดรับการควบคุม ได้แก่ คลื่นแสงที่มองเห็นพลังงานไมโครเวฟและแสงอินฟราเรดเช่นเครื่องปิ้งขนมปังใช้สำหรับอุ่นขนมปัง รูปแบบของรังสีเหล่านี้มีความยาวคลื่นที่ยาวมากเมื่อเทียบกับการแผ่รังสีไอออนไนซ์และสูญเสียพลังงานอย่างรวดเร็วด้วยระยะทางหรือสามารถสะท้อนออกจากพื้นผิวได้ง่าย ความเสี่ยงของการได้รับรังสีจากการไอออไนซ์นั้นส่วนใหญ่เกิดจากคลื่นความถี่สูงที่มันผ่านเข้าไปซึ่งสามารถแทรกซึมวัสดุส่วนใหญ่ได้ในระดับหนึ่งและเปลี่ยนแปลงโครงสร้างทางเคมีของพวกมัน
ประเภทของรังสีไอออไนซ์ที่เกิดขึ้นโดยทั่วไปมีระดับการปลดปล่อยพลังงานที่แตกต่างกัน กระบวนการไอออไนเซชันแบบทั่วไปสำหรับหนึ่งอะตอมหรือโมเลกุลจะปล่อยพลังงาน 33 อิเล็กตรอนโวลต์ไปยังพื้นที่โดยรอบซึ่งเพียงพอที่จะทำลายพันธะเคมีส่วนใหญ่ได้ ระดับการปลดปล่อยพลังงานนี้มีความสำคัญอย่างยิ่งเนื่องจากสามารถทำลายพันธะระหว่างอะตอมของคาร์บอนที่ซึ่งสิ่งมีชีวิตทุกรูปแบบบนโลกเป็นพื้นฐาน
การปล่อยอนุภาคอัลฟ่าซึ่งมีโปรตอนสองตัวและนิวตรอนสองตัวที่เกี่ยวข้องเกิดขึ้นจากธาตุกัมมันตรังสีเช่นเรดอนพลูโทเนียมและยูเรเนียม พวกมันเป็นอนุภาครังสีที่ใหญ่ที่สุดในการแตกตัวเป็นไอออนและนั่นหมายความว่าพวกมันไม่สามารถเดินทางไกลได้ก่อนที่จะถูกหยุดโดยสิ่งกีดขวาง พวกเขาไม่มีพลังงานในการเจาะผิวหนังชั้นนอกของมนุษย์ แต่หากกลืนเข้าไปในอากาศหรือน้ำพวกเขามีศักยภาพที่จะก่อมะเร็ง
รังสีของอนุภาคบีตาผลิตจากอนุภาคอิสระในนิวเคลียสของอะตอมที่มีลักษณะคล้ายกับอิเล็กตรอน อนุภาคเหล่านี้มีมวลน้อยกว่าอนุภาคแอลฟามากและสามารถเดินทางไปได้ไกลกว่า พวกเขายังผลิตโดยองค์ประกอบที่หายากเช่นไอโซโทปของธาตุโลหะชนิดหนึ่ง, ซีเซียมและไอโอดีน ผลกระทบของการแผ่รังสีไอออนไนซ์จากอนุภาคบีตาสามารถรุนแรงในปริมาณมากนำไปสู่ความตายและพวกเขาเป็นหนึ่งในองค์ประกอบหลักของกัมมันตภาพรังสีจากการระเบิดของอาวุธนิวเคลียร์ ในปริมาณเล็กน้อยพวกมันมีประโยชน์สำหรับการรักษาโรคมะเร็งและการถ่ายภาพทางการแพทย์ อนุภาคเหล่านี้ยังมีประโยชน์ในการวิจัยทางโบราณคดีเนื่องจากองค์ประกอบที่ไม่แน่นอนของคาร์บอนเช่นคาร์บอน -14 สามารถนำมาใช้จนถึงปัจจุบันซากฟอสซิล
รังสีแกมมาการไอออไนซ์ถูกผลิตโดยโฟตอนของแกมม่าที่มักถูกปล่อยออกมาจากนิวเคลียสอะตอมที่ไม่เสถียรพร้อมกับอนุภาคบีตา แม้ว่าพวกเขาจะเป็นโฟตอนชนิดหนึ่งที่มีพลังงานแสงเช่นเดียวกับแสงที่มองเห็นเป็นปกติ แต่โฟตอนของแกมมามีพลังงานมากกว่า 10,000 เท่าของโฟตอนแสงสีขาวมาตรฐาน การปล่อยเหล่านี้ไม่มีมวลเช่นอนุภาคอัลฟาและพวกเขาสามารถเดินทางในระยะทางที่กว้างใหญ่ก่อนที่จะสูญเสียพลังงานที่มีอยู่ แม้ว่ารังสีเอกซ์จะถูกจัดประเภทด้วยรังสีเอกซ์ แต่รังสีแกมมาถูกปล่อยออกมาจากนิวเคลียสของอะตอมในขณะที่รังสีเอกซ์จะถูกปล่อยออกมาจากเปลือกอิเล็กตรอนรอบ ๆ อะตอม
กฎการแผ่รังสีไอออไนซ์ จำกัด ระดับการสัมผัสกับรังสีแกมม่าอย่างเคร่งครัดแม้ว่าจะเกิดขึ้นตามธรรมชาติในระดับต่ำและผลิตโดยไอโซโทปโพแทสเซียม -40 ที่พบในดินน้ำและอาหารที่มีโพแทสเซียมสูง ใช้ในอุตสาหกรรมสำหรับการแผ่รังสีแกมมารวมถึงการฝึกถ่ายภาพรังสีเพื่อทำแผนที่รอยแตกและช่องว่างในชิ้นส่วนที่เชื่อมและวัสดุโลหะเช่นในกังหันไอพ่นความเร็วสูงสำหรับเครื่องบิน การแผ่รังสีจากรังสีแกมม่าถือว่าเป็นรูปแบบที่อันตรายที่สุดต่อสิ่งมีชีวิตในขนาดใหญ่และได้รับการตั้งสมมติฐานว่าหากรังสีแกมม่าสตาร์ 8,000 ปีแสงจากโลกถูกระเบิดมันอาจทำลายครึ่งหนึ่งของ ชั้นโอโซนของโลกทำให้ได้รับรังสีจากดวงอาทิตย์ของเราเองเป็นอันตรายต่อสุขภาพของมนุษย์
