Cywilizacyjne – „sztuczne” – źródła promieniowania jonizującego

Nie należy lekceważyć ekspozycji na promieniowanie jonizujące pochodzenia „cywilizacyjnego” – lub dokładniej: ekspozycji na promieniowanie jonizujące, którego źródłem są radioaktywne izotopy i inne źródła promieniowania, które nie istniałyby bez zamierzonej lub niezamierzonej działalności człowieka. W Europie dawka promieniowania od sztucznych źródeł promieniowania jonizującego jest mniej więcej tak samo wysoka, jak dawka promieniowania ze źródeł, które już i tak znajdują się w przyrodzie. Największy udział w tym mają procedury medyczne, np. diagnostyka rentgenowska i radiofarmaceutyki. Udział dawki promieniowania pochodzącej z innych źródeł, na przykład z ciekłych i gazowych odpadów z elektrowni jądrowych, jest o wiele mniejszy. Również podczas testów broni atomowej, do atmosfery zostały uwolnione radioaktywne nuklidy. I wreszcie, nawet w gospodarstwie domowym wydzielane jest promieniowanie, na przykład w niektórych zegarkach na rękę i z ekranów kineskopów telewizorów. Oczywiście ilości te, generalnie rzecz biorąc, są całkiem niewielkie i w porównaniu z wkładem z diagnostyki rentgenowskiej są niemalże bez znaczenia.
Read more

Radionuklidy „naturalne”

W skorupie ziemskiej, w atmosferze, w wodzie oceanów znajdują się pewne ilości naturalnych nuklidów promieniotwórczych. Skąd się biorą? Pochodzą przede wszystkim z czasu powstawania Ziemi, ponieważ znalazły się w proto-Ziemi podczas skupiania się gazów i pyłów z gwiezdnych wybuchów gwiazd supernowych. Z powodu czasu połowicznego rozpadu porównywalnego z wiekiem Ziemi (~4,5 miliarda lat), większość z tych izotopów istnieje do dziś i wciąż wysyła promieniowanie jonizujące.
Read more

Promieniowanie kosmiczne

Promieniowanie kosmiczne odkryte zostało już w 1912 roku. Dziś wiadomo, że jest wiele jego źródeł – część pochodzi ze Słońca, część z wybuchów gwiazd supernowych czy np. z procesów zachodzących, być może, wokół czarnych dziur, kwazarów i gwiazd neutronowych, w wyniku których obserwujemy promieniowanie rentgenowskie czy gamma. Promieniowanie kosmiczne jest bardzo przenikliwe: zostało zaobserwowane nawet na głębokości 4000 metrów poniżej poziomu morza. W pierwotnym promieniowaniu kosmicznym napotykamy cząstki posiadające energie aż do 1020 eV,  czyli prawie 100 milionów razy więcej niż można wytworzyć w ziemskich akceleratorach - w Ośrodku Jądrowym CERN zostanie osiągnięta energia ~7 TeV, czyli 7 ⋅ 1012 eV. Promieniowanie docierające z Wszechświata do atmosfery ziemskiej składa się z fotonów najróżniejszych energii oraz cząstek: protonów (87%), jąder helu (11%), elektronów (~1%); z niewielkim udziałem (~1%) cięższych jąder – od helu do uranu. W górnych warstwach atmosfery promieniowanie to zderza się z jej składnikami, w wyniku czego powstają nowe rodzaje promieniowania jonizującego, czyli promieniowanie kosmiczne „wtórne”: neutrony, elektrony, miony, piony oraz oczywiście fotony.
Read more

Źródła promieniowania

Kiedy świadomie trzyma się licznik Geigera tak, że nie jest zwrócony w kierunku żadnego oznaczonego źródła promieniotwórczego, lecz na przykład gdzieś „w powietrze”, to mimo wszystko licznik „tyka” dalej. Skąd bierze się promieniowanie jonizujące, które rejestruje licznik? W istocie pochodzi z trzech źródeł: z promieniowania kosmicznego, z naturalnych radionuklidów w powietrzu (przede wszystkim produktów rozpadu radioaktywnego radonu)  i wreszcie z naturalnych materiałów radioaktywnych obecnych w skorupie ziemskiej, w naszym ciele czy w obudowie licznika.
Read more

Gdzie stosujemy promieniowanie jonizujące?

Od początku, kiedy to Röntgen odkrył tajemnicze promieniowanie, które nazwał promieniowaniem X, zdawano sobie sprawę z możliwości, jakie przyniosło to odkrycie. Postęp, jaki nastąpił przez ponad 100 lat, przyniósł szereg możliwości stosowania materiałów promieniotwórczych i urządzeń wytwarzających promieniowanie. Korzystamy z nich na co dzień znacznie częściej niż nam się wydaje.
Read more

Szczególny przypadek: wychwyt elektronu

W przypadku naturalnych i sztucznie wytwarzanych radionuklidów, oprócz rozpadu alfa i beta może wystąpić jeszcze inny rodzaj przemiany, tak zwany wychwyt elektronu. Jądro atomu ubogiego w neutrony wychwytuje elektron, przeważnie z najbardziej wewnętrznej własnej powłoki elektronowej (powłoki K, stąd przemianę tę nazywa się też "wychwytem K"), wskutek czego jeden z protonów w jądrze przekształca się w neutron.
Read more

Promieniowanie neutronowe

Poza promieniowaniem alfa, beta i gamma znamy również inne rodzaje promieniowania jonizującego. Wśród nich bardzo ważne jest promieniowanie neutronowe, ponieważ odgrywa ono decydującą rolę w wytwarzaniu i wykorzystaniu energii jądrowej.
Read more

Promieniowanie gamma

Promieniowanie gamma jest rodzajem fal elektromagnetycznych o energii wyższej od energii promieniowania rentgenowskiego i światła widzialnego. Istotną różnicą jest to, że promieniowanie rentgenowskie oraz światło widzialne mają swe źródło w procesach zachodzących w elektronowej powłoce atomowej, a promieniowanie gamma – jest wynikiem procesów zachodzących w jądrach atomowych.
Read more

Promieniowanie beta

Przy rozpadzie beta z jądra atomu radioaktywnego izotopu emitowane są ujemnie naładowane elektrony. Mówimy wówczas o rozpadzie beta minus. Istnieje także rozpad beta plus, ale jest to zjawisko o wiele rzadsze wśród naturalnych nuklidów promieniotwórczych.
Read more

Promieniowanie alfa

Przy rozpadzie alfa duże jądra atomowe wyrzucają z siebie mniejsze jądra atomowe - a mianowicie jądra pierwiastka helu: te tak zwane cząstki alfa składają się z dwóch dodatnio naładowanych protonów i dwóch obojętnych neutronów. Przykładem izotopu emitującego promieniowanie alfa jest rad-226. Produktem jego promieniotwórczego rozpadu jest izotop innego pierwiastka radon-222.
Read more
Back To Top