รังสีคืออะไร?

รังสี เป็นกระบวนการทางกายภาพของการปล่อย (เอาต์พุต) และการแพร่กระจาย (การกระจัด) ของพลังงานโดยใช้อนุภาคหรือคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าในการเคลื่อนที่ กระบวนการนี้สามารถเกิดขึ้นได้ในสื่อวัสดุหรือในอวกาศ (สูญญากาศ)

เป็นตัวอย่างของ รังสี เป็นที่รู้จักกันดีและแสดงความคิดเห็น: อัลฟา, เบต้า, แกมมา, เอ็กซ์เรย์, อัลตราไวโอเลต, แสงที่มองเห็นได้, คลื่นวิทยุ, อินฟราเรด, ไมโครเวฟ, ฯลฯ

ดูด้วย:อุบัติเหตุนิวเคลียร์ครั้งประวัติศาสตร์

1- การจำแนกประเภทของรังสี

ตามแหล่งกำเนิด รังสี จัดอยู่ในประเภทธรรมชาติหรือเทียม

1.1- ธรรมชาติ

นั่นคือ รังสี ที่มาจากแหล่งที่ไม่ได้เกิดจากเทคโนโลยีของมนุษย์และเกิดขึ้นเองตามธรรมชาติ ในตัวอย่างบางส่วน เรามีรังสีนิวเคลียร์ซึ่งถูกกำจัดออกจากภายในนิวเคลียสของอะตอมขององค์ประกอบทางเคมี

ธาตุกัมมันตภาพรังสีตามธรรมชาติสามารถพบได้ในหินหรือตะกอน เป็นต้น อีกตัวอย่างหนึ่งของรังสีธรรมชาติคือ รังสีคอสมิก (โปรตอน, อิเล็กตรอน, นิวตรอน, มีซอน, นิวตริโน, นิวเคลียสของแสง และรังสีแกมมา) จากการระเบิดของดวงอาทิตย์และดาวฤกษ์

1.2- ประดิษฐ์

พวกมันคือรังสีที่เกิดจากอุปกรณ์ไฟฟ้า ซึ่งอนุภาค เช่น อิเล็กตรอน จะถูกเร่งให้เร็วขึ้น นี่เป็นกรณีของหลอดของ เอกซเรย์ ใช้ในการวินิจฉัยด้วยรังสี

นอกจากนี้ยังมีการแผ่รังสีที่ผลิตจากอุปกรณ์ที่ไม่ใช้ไฟฟ้าซึ่งเป็นองค์ประกอบทางเคมีที่แผ่ออกมาจากความเร่งของอนุภาค

ดูด้วย: พลังงานไอออไนซ์ของการปล่อยกัมมันตภาพรังสีตามธรรมชาติ

1.3- นิวเคลียร์

นี่คือการแผ่รังสีที่มาจากภายในนิวเคลียสของอะตอมที่ไม่เสถียร นิวเคลียสจะไม่เสถียรเมื่ออะตอมมีโปรตอนโดยเฉลี่ย 84 ตัวขึ้นไป มีการแผ่รังสีนิวเคลียร์เพียงสามแบบเท่านั้น: อัลฟา (α), เบต้า (β) และแกมมา (γ)

2- ประเภทของรังสี

ตามความสามารถในการโต้ตอบกับสสาร การแผ่รังสีจัดเป็นไอออไนซ์ ไม่ไอออไนซ์ และแม่เหล็กไฟฟ้า

2.1- ไอออนไนเซอร์

พวกเขาเป็น รังสี ที่เมื่อสัมผัสกับอะตอม พวกมันส่งเสริมการออกจากอิเล็กตรอนจากวงโคจร ทำให้อะตอมกลายเป็นไอออนบวก นั่นคือ อะตอมที่ขาดอิเล็กตรอน

การแผ่รังสีเหล่านี้สามารถทำให้เกิดไอออไนซ์และกระตุ้นอะตอมและโมเลกุล ทำให้เกิดการดัดแปลง (อย่างน้อยก็ชั่วคราว) ในโครงสร้างของโมเลกุล ความเสียหายที่สำคัญที่สุดคือสิ่งที่เกิดขึ้นกับดีเอ็นเอ

ตัวอย่างหลักของรังสีไอออไนซ์ ได้แก่

• รังสีอัลฟา: ประกอบด้วยโปรตอนสองตัวและนิวตรอนสองนิวตรอนและมีกำลังการแทรกซึมต่ำ

• รังสีเบต้า: มันถูกสร้างขึ้นโดยอิเล็กตรอนและมีกำลังการทะลุทะลวงในแง่ของรังสีอัลฟา, แกมมาและรังสีเอกซ์

• รังสีแกมมา และ รังสีเอกซ์: พวกเขาเป็น รังสีแม่เหล็กไฟฟ้า ที่แตกต่างกันตามแหล่งกำเนิดเท่านั้น (แกมมาคือนิวเคลียส และเอ็กซ์เรย์เป็นสิ่งเทียม) และมีกำลังการแทรกซึมสูง

2.2- ไม่ใช่ไอออไนซ์

สิ่งเหล่านี้คือรังสีที่ไม่สามารถกำจัดอิเล็กตรอนออกจากวงโคจร (อิเล็กโทรสเฟียร์) ของอะตอมได้ ดังนั้นพวกมันจึงยังคงเป็นอะตอมที่เสถียร การแผ่รังสีเหล่านี้ไม่สามารถทำให้เกิดไอออไนซ์และกระตุ้นอะตอมและโมเลกุลได้ ดังนั้นจึงไม่เปลี่ยนแปลงโครงสร้างของโมเลกุล (อย่างน้อยก็ชั่วคราว) ในบรรดาตัวอย่างหลักของรังสีประเภทนี้ เรามี:

• อินฟราเรด: เป็นรังสีที่อยู่ด้านล่างสีแดงในแผนภาพพลังงาน โดยมีความยาวคลื่นระหว่าง 700 นาโนเมตร ถึง 50000 นาโนเมตร

• ไมโครเวฟ: คือ การแผ่รังสีที่เกิดจากระบบอิเล็กทรอนิกส์จากออสซิลเลเตอร์ซึ่งมีความถี่สูงกว่าคลื่นวิทยุ ใช้ในประเทศเพื่อให้ความร้อนอาหารและสามารถนำสัญญาณโทรทัศน์หรือการสื่อสารทางอิเล็กทรอนิกส์

• แสงที่มองเห็น: มีความถี่ระหว่าง 4.6 x 10¹⁴ Hz และ 6.7 x 10^{14 Hz}ที่มีความยาวคลื่นตั้งแต่ 450 นาโนเมตร ถึง 700 นาโนเมตร มันสามารถไวแสงวิสัยทัศน์ของเรา

  อย่าเพิ่งหยุด... มีมากขึ้นหลังจากโฆษณา ;)

• อัลตราไวโอเลต: รังสีที่ปล่อยออกมาจากอะตอมบางส่วนเมื่อตื่นเต้นตามการปล่อยแสง มีความยาวคลื่นตั้งแต่ 10 นาโนเมตร ถึง 700 นาโนเมตร ตัวอย่าง: หลอดไอปรอท (Hg)

• คลื่นวิทยุ: เป็นรังสีความถี่ต่ำประมาณ 10⁸ Hz มีความยาวคลื่น 1 ซม. ที่ 10,000 นาโนเมตร ใช้สำหรับส่งสัญญาณวิทยุ

2.3- แม่เหล็กไฟฟ้า

เป็นคลื่นที่มีสนามแม่เหล็กและสนามไฟฟ้า ซึ่งแพร่กระจายในอากาศหรือในสุญญากาศด้วยความเร็ว 300,000 กม./วินาที การแผ่รังสีเหล่านี้ (รังสีแกมมา เอ็กซ์เรย์ อุลตร้าไวโอเลต อินฟราเรด ไมโครเวฟ) จะแตกต่างกันไปตามความยาวคลื่น ดังที่เราเห็นในภาพ สเปกตรัมแม่เหล็กไฟฟ้า ร้อง:

ความยาวคลื่นของรังสีแม่เหล็กไฟฟ้าประเภทต่างๆ

3- ความเสียหายจากรังสี

สัตว์ พืช ดิน น้ำ และอากาศ ล้วนได้รับผลกระทบจากการแผ่รังสี ต่างกันไป ดิน น้ำ และอากาศ ในความเป็นจริง เมื่อปนเปื้อนกัมมันตภาพรังสี กลายเป็นวิธีการแพร่กระจายรังสีไปยังสิ่งมีชีวิต

ในสิ่งมีชีวิต การแผ่รังสีโดยทั่วไปทำให้เกิดผลกระทบสองประการ:

• การกลายพันธุ์ของยีน: การกระทำของรังสีสามารถปรับเปลี่ยน DNA ของเซลล์ ทำให้เซลล์สูญเสียหน้าที่หรือเริ่มทำหน้าที่ใหม่ ตัวอย่าง: การกลายพันธุ์ทางพันธุกรรมสามารถนำไปสู่การก่อตัวของเนื้อเยื่อใหม่หรือทำให้เซลล์เริ่มทำหน้าที่ใหม่ ซึ่งจะช่วยส่งเสริมการปรากฏตัวของเนื้องอก

• โมเลกุลแตก: การแผ่รังสีสามารถทำลาย DNA ของโมเลกุลและทำให้กระบวนการเพิ่มจำนวนของเซลล์แย่ลง กระบวนการนี้สามารถทำให้เซลล์ไม่สามารถถ่ายทอดมรดกทางพันธุกรรมได้อีกต่อไปในระหว่างการขยายพันธุ์ การทำงานของเซลลูลาร์อาจได้รับผลกระทบหรือไม่ก็ได้

ดูด้วย:ความแตกต่างระหว่างการปนเปื้อนกัมมันตภาพรังสีและการฉายรังสี

เป็นที่น่าสังเกตว่าขอบเขตของความเสียหายที่เกิดจากรังสีขึ้นอยู่กับปัจจัยสำคัญสองประการ: ปริมาณ (ปริมาณรังสีที่ร่างกายได้รับ) และเวลาที่ได้รับรังสี

→ อันตรายระยะสั้น

• คลื่นไส้

• อาเจียน

• โรคท้องร่วง

• ไข้

• ปวดหัว

• ไฟไหม้

• การเปลี่ยนแปลงในการผลิตเลือด blood

• เกล็ดเลือดแตก

• ภูมิต้านทานลดลง

→ อันตรายระยะยาว

• ผิวหนัง ปอด และมะเร็งอื่นๆ

• การปรากฏตัวของรังสีตลอดห่วงโซ่อาหาร

• ภาวะเจริญพันธุ์ลดลง

4- การใช้รังสี

โดยไม่คำนึงถึงชนิด (ไอออไนซ์หรือไม่ไอออไนซ์) และแหล่งกำเนิด (นิวเคลียร์หรือไม่ใช่นิวเคลียร์) รังสีมีประโยชน์หลายอย่าง ในหมู่พวกเขา เราสามารถเน้น:

• การทำหมันของวัสดุผ่าตัด (ทางการแพทย์หรือทันตกรรม);

• การทำหมันอาหารแปรรูป

หมายเหตุ: การฆ่าเชื้อจะดำเนินการโดยมุ่งเป้าไปที่การกำจัดจุลินทรีย์ เช่น เชื้อราและแบคทีเรีย

การตรวจเอกซเรย์คือการทดสอบที่ใช้รังสีไอออไนซ์เพื่อตรวจหาความเจ็บป่วยหรือโรคต่างๆ

• ใช้ในรังสีรักษา (ทางเลือกในการรักษามะเร็ง);

• ดำเนินการตรวจภาพทางการแพทย์ (แมมโมแกรม การถ่ายภาพรังสี และเอกซเรย์คอมพิวเตอร์)

• ใช้ควบคุมคุณภาพการผลิตชิ้นส่วนโลหะสำหรับเครื่องบินโดยเฉพาะ

• คาร์บอน-14 ของฟอสซิลและสิ่งประดิษฐ์ทางประวัติศาสตร์

• การศึกษาการเจริญเติบโตของพืช

• ศึกษาพฤติกรรมของแมลง

ดูด้วย: พลังงานนิวเคลียร์ในบราซิล

By Me. Diogo Lopes Dias