İyonize Radyasyon Nedir?

İyonlaştırıcı radyasyon, kimyasal elementler tarafından ya da kararsız elektrik yüküne sahip, pozitif veya negatif olabilen bileşikler tarafından yayılan bir enerji şeklidir. Yayılan elektrik yüklü partiküller, alfa partikülleri, beta partikülleri veya gama ışınları olarak bilinir ve her radyasyon tipi, çeşitli karakteristik etkilere sahiptir. Doğada bulunan bazı ağır elementler doğal olarak uranyum, toryum ve radyum gibi bu etkileri doğurur ve bu maddelerin insan vücuduna göre varlığı veya yakınlığı insan sağlığına zarar verebilir. Bunun nedeni, iyonlaştırıcı radyasyonun genel olarak radyasyon için bir spektrum boyunca bulunmasıdır, burada radyo dalgası yayınları tarafından üretilenler gibi iyonlaştırıcı olmayan radyasyondan çok daha yüksek düzeyde enerji emisyonundan sorumludur.

Kontrollü maruz kalmayla nispeten güvenli olduğu düşünülen iyonlaştırıcı olmayan radyasyon formları arasında görülebilir ışık dalgaları, mikrodalga enerjisi ve ekmek kızartmak için kullanılan bir ekmek kızartma makinesi gibi kızılötesi ışık bulunmaktadır. Bu radyasyon formları, iyonlaştırıcı radyasyona kıyasla aşırı uzun dalga boylarına sahiptir ve ya mesafe ile hızla güç kaybederler ya da bir yüzeyden kolayca yansıtılabilirler. İyonlaştırıcı radyasyona maruz kalma tehlikesi, büyük ölçüde, çoğu malzemeye bir dereceye kadar nüfuz edebilen ve normal kimyasal bağları kırarak kimyasal yapılarını değiştiren yüksek frekans dalgaları nedeniyledir.

Yaygın olarak ortaya çıkan iyonlaştırıcı radyasyon türleri, farklı enerji salınım seviyelerine sahiptir. Bir atom veya molekül için tipik bir iyonizasyon işlemi, çoğu kimyasal bağ türünü kırmaya yetecek kadar çevreye 33 elektron volt enerji verir. Bu enerji salıverme düzeyi özellikle önemlidir, çünkü Dünyadaki tüm yaşam formlarının dayandığı karbon atomları arasındaki bağları kırabilir.

İki proton ve iki nötronun dahil olduğu alfa partikül emisyonu, radon, plütonyum ve uranyum gibi radyoaktif elementler tarafından üretilir. Bunlar, en büyük kütle iyonlaştırıcı radyasyon parçacıklarıdır ve bu, bir bariyer tarafından durdurulmadan çok önce seyahat edemeyecekleri anlamına gelir. İnsan derisinin dış katmanlarına nüfuz edecek enerjiden yoksundurlar, ancak hava veya su yoluyla alındığında kansere neden olma potansiyeline sahiptirler.

Beta partikül radyasyonu, elektronlara benzeyen bir atom çekirdeğindeki serbest partiküllerden üretilir. Bu parçacıklar alfa parçacıklarından çok daha az kütleye sahiptir ve bu nedenle daha uzaklara gidebilirler. Ayrıca stronsiyum, sezyum ve iyot izotopları gibi nadir elementler tarafından üretilirler. İyonlaştırıcı radyasyonun beta parçacıklarından etkileri büyük dozlarda ciddi olabilir ve ölüme neden olabilir ve bunlar nükleer silah patlamalarından kaynaklanan radyoaktif serpinti bileşenlerinden biridir. Küçük miktarlarda kanser tedavisi ve tıbbi görüntüleme için faydalıdırlar. Bu parçacıklar, arkeolojik araştırmalarda da faydalıdır, çünkü karbon-14 gibi dengesiz karbon elementleri fosil kalıntılarını tarihlendirmek için kullanılabilir.

Gama ışını iyonlaştırıcı radyasyon, beta parçacıkları ile birlikte genellikle kararsız atom çekirdeğinden salınan gama fotonları tarafından üretilir. Normal görünür ışık gibi ışık enerjisi taşıyan bir foton türü olsalar da, bir gama foton, standart bir beyaz ışıklı fotondan 10.000 kat daha fazla enerjiye sahiptir. Bu emisyonların alfa parçacıkları gibi kütleleri yoktur ve enerjisel yüklerini kaybetmeden önce engin mesafeleri hareket ettirebilirler. Genellikle x-ışınları ile sınıflandırılmış olsa da, gama ışınları atom çekirdeği tarafından yayılırken, x-ışınları bir atomun etrafındaki elektron kabukları tarafından yayılır.

İyonlaştırıcı radyasyon düzenlemeleri, doğal olarak düşük seviyelerde meydana gelmelerine ve toprakta, suda ve potasyum elementi yüksek gıdalarda bulunan potasyum-40 izotopları tarafından üretilmelerine rağmen, maruziyet seviyelerini kesinlikle gama ışınlarına sınırlandırır. Gama radyasyonu için endüstriyel kullanımlar, kaynaklı parçalardaki çatlakları ve boşlukları ve hava taşıtları için yüksek hızlı jet motorlu türbinlerde olduğu gibi metal kompozitleri grafiklemek için radyografi uygulamasını içerir. Gama ışınlarından yayılan radyasyon, büyük dozlarda canlılar için en tehlikeli radyasyon şekli olarak kabul edilir ve Dünya'dan 8,000 ışık yılı geçiren bir gama ışını yıldızı patlayacak olursa, Dünya'nın ozon tabakası, iyonlaştırıcı radyasyona maruz kalmamızı kendi Güneşimizden insan sağlığına çok daha zararlıdır.