Wat is het verschil tussen ioniserende en niet-ioniserende straling?
Alle energie is straling. Er zijn twee soorten, bekend als ioniserende en niet-ioniserende straling, en beide zijn alomtegenwoordig op aarde. De kenmerken en verschillen tussen zowel ioniserende als niet-ioniserende straling zijn belangrijk om te begrijpen, gezien zowel de potentiële schade als het nut van straling op het menselijk lichaam. Hoewel beide potentieel schadelijk zijn, is ioniserende straling gevaarlijker dan niet-ioniserende straling, maar ioniserende straling heeft ook verschillende medische voordelen.
Ionisatie is het proces waarbij elektronen uit hun baan rond een bepaald atoom worden verwijderd, waardoor dat atoom wordt geladen of geïoniseerd. Dit proces kan optreden wanneer straling van voldoende sterkte in wisselwerking staat met normale atomen. Straling die niet krachtig genoeg is om dit proces te activeren, staat bekend als niet-ioniserend en is in plaats van eenvoudigweg de beweging van atomen te stimuleren en op te warmen. De scheiding tussen ioniserende en niet-ioniserende straling vindt plaats in het ultraviolette (UV) bereik, daarom is dat bereik opgesplitst in UV-A- en UV-B-stralen, en dit laatste is krachtiger en gevaarlijker.
Voorbeelden van niet-ioniserende straling zijn infrarood, magnetrons en licht langs het zichtbare spectrum. Het feit dat het geen elektronen van atomen verwijdert, betekent niet dat niet-ioniserende straling onschadelijk is. Het kan nog steeds atomen opwinden en op zijn beurt opwarmen. Dit is de theorie achter magnetrons, en menselijk biologisch weefsel is niet fundamenteel vrijgesteld van dit effect. Blootstelling aan soorten niet-ioniserende straling waarvan de golflengte kleiner is dan het lichaam kan leiden tot gevaarlijke brandwonden. Dit is de reden waarom blootstelling aan zonnestralen ervoor zorgt dat de huid kookt en uiteindelijk verbrandt.
Hoewel het geen warmte genereert, is ioniserende straling zelfs gevaarlijker dan niet-ioniserend voor levend weefsel. Door de chemische samenstelling van een atoom fundamenteel te veranderen, kan dit soort straling moleculaire schade veroorzaken en de ongecontroleerde cellulaire groei die bekend staat als kanker. Indien blootgesteld aan menselijke voortplantingsorganen, kan ioniserende straling ook leiden tot toekomstige geboorteafwijkingen bij ongeboren kinderen.
De zon produceert zowel ioniserende als niet-ioniserende straling. Hoewel de zon verantwoordelijk is voor een groot deel van de natuurlijk voorkomende straling waaraan een mens kan worden blootgesteld, is slechts een klein deel van dat dat het aardoppervlak bereikt ioniserend. In feite is het radongas waarvan wordt geschat dat het het grootste percentage ioniserende straling bijdraagt dat wordt geabsorbeerd door mensen, gevolgd door andere radioactieve elementen zoals plutonium en radium, die voorkomen in rotsformaties en andere geologische kenmerken.
Ioniserende straling bezit echter waardevolle eigenschappen en is van vitaal belang gebleken op het gebied van de gezondheidszorg. Medische beeldvorming, inclusief röntgenstralen en magnetische resonantie beeldvorming (MRI's), zijn beide afhankelijk van kleine doses kunstmatige ioniserende straling. Radiotherapie wordt gebruikt om aandoeningen, waaronder kanker, te behandelen door gerichte weefselgebieden uit te wissen. Het is niet verwonderlijk dat dezelfde gevaren die optreden bij natuurlijke straling aanwezig zijn bij de vervaardigde soort, en bijwerkingen van hoge doses radiotherapie kunnen op zichzelf ernstig zijn.