Ionizující záření

Ionizující záření je souhrnné označení pro záření, jehož kvanta mají energii postačující k ionizaci atomů nebo molekul ozářené látky. Ionizující záření vzniká při radioaktivním rozpadu, vlivem kosmického záření nebo jej lze vytvořit uměle. Působení ionizujícího záření poškozuje organickou tkáň a může způsobit mutace, rakovinu, nemoc z ozáření i smrt. Využití ionizujícího záření je ve více lidských oborech, například v lékařství nebo výzkumu. K měření ionizujícího záření se využívají dozimetry.[1]

Mezinárodní výstražný symbol, označující zdroj ionizujícího záření.
Nový doplňkový výstražný symbol ionizujícího záření schválený dne 15. února 2007 Mezinárodní agenturou pro atomovou energii (IAEA) a Mezinárodní organizací pro normalizaci (ISO). Klasický žluto-černý symbol radioaktivity nahrazuje jen v určitých případech.

Charakteristika

editovat

Pro neutronové záření a záření beta je kvantifikace obtížnější, neboť i velmi pomalé částice (v případě neutronů) vstupují do jader a vyvolávají sekundární ionizaci prostřednictvím jaderných reakcí. Obdobný případ nastává v případě pozitronů, anihilujících s elektrony za vzniku velmi tvrdého záření γ.

S ohledem na charakter ionizačního procesu je možno ionizující záření rozdělit na přímo ionizující a nepřímo ionizující. Přímo ionizující záření je tvořeno nabitými částicemi (protony, elektrony, pozitrony atp.), které mají dostatečnou kinetickou energii k tomu, aby mohly vyvolat ionizaci. Nepřímo ionizující záření zahrnuje nenabité částice (neutrony, fotony atp.), které prostředí samy neionizují, ale při interakci s prostředím uvolňují sekundární přímo ionizující částice. Ionizace prostředí je zde tedy způsobena těmito sekundárními částicemi. Vznik ionizujícího záření souvisí se strukturou atomů a jejich jader.

Za energetickou hranici ionizujícího záření se obvykle považuje energie 12 eV[2] (tj. vlnová délka 100 nm) pro α, β a γ záření.

Jednou z veličin charakterizujících ionizující záření je lineární přenos energie.

Druhy ionizujícího záření

editovat
 
Záření alfa (α), rychle se pohybující jádra atomu izotopu helia-4 (4He) zastaví i list papíru. Záření beta (β), elektrony) nebo pozitrony+), zastaví až například hliníková deska. Záření gama (γ), energetické fotony, pohltí až jedině hustý materiál. Neutronové záření (n), volné neutrony, zastaví lehké prvky, jako je vodík, který je zpomaluje a/nebo zachycuje.

Záření se dělí na přímo ionizující, které tvoří proud elektricky nabitých částic (alfa, beta), a nepřímo ionizující, kde neutrální částice interaguje a k ionizaci dochází druhotně z výsledku této interakce, například elektrony uvolněnými při fotoelektrickém jevu.

Dále lze ionizační záření dělit na elektromagnetické záření, které tvoří proud nehmotných fotonů, a záření tvořící proud hmotných částic, jakými jsou jádra helia, elektrony, pozitrony a neutrony.

Zdroje ionizujícího záření

editovat

Přírodní zdroje

editovat

Umělé zdroje

editovat
 
Rentgenka.

Účinky na živé organismy

editovat

Ionizující záření, ve formě jak dlouhodobého slabého, tak i krátkodobého intenzivního ozáření, má negativní účinky na člověka a ostatní živé organismy. Působí-li na biologický materiál, dochází k absorpci ionizujících částic nebo vlnění atomy daného materiálu. To způsobuje vyrážení elektronů z jejich orbitalů a tvorbu kladně nabitých iontů (kationtů). Ionizované části molekul se stávají vysoce reaktivními a vedou k řadě chemických reakcí, které buňku buď rovnou usmrtí, nebo vedou ke změnám genetické informace (reakce radikálů s DNA způsobuje porušení fosfodiesterových vazeb a tím zpřetrhání jejího řetězce).

Detekce a měření

editovat
Podrobnější informace naleznete v článku Detektor ionizujícího záření.

Detektory ionizujícího záření se dělí podle nesené informace na detektory počtu částic (nespektrometrické detektory, určují pouze počet částic, nezjistí energii ionizačního záření) a na detektory spektrometrické (zjistí počet částic i jejich energii). Příkladem spektrometrického detektoru jsou scintilační detektory.

K měření jeho účinků se používají tyto jednotky:

Reference

editovat

V tomto článku byl použit překlad textu z článku Ionizing radiation na anglické Wikipedii.

  1. ZEMKOVÁ, Barbora. Jak vybrat dozimetr? Objevte tajemství měření radiace. Elektrina.cz [online]. [cit. 2019-07-23]. Dostupné online. 
  2. Směrnice Rady 96/29/Euratom ze dne 13. května 1996, kterou se stanoví základní bezpečnostní standardy na ochranu zdraví pracovníků a obyvatelstva před riziky vyplývajícími z ionizujícího záření [online]. Rada Evropské unie, 13. 05. 1996. Dostupné online. 
  3. Kosmické záření, měření pozadí detektoru [online]. wikiskripta.eu [cit. 2021-10-27]. Dostupné online. 

Související články

editovat

Externí odkazy

editovat