Podyplomie b3969581086002b1878d586a6246f3219e524082da55d2687d5d39d039ed13f7

Uszkodzenia spowodowane przez promieniowanie jonizujące

Marek W. Kowalczyk

Wstęp

Promieniowanie jonizujące to energia przenoszona w przestrzeni w postaci cząstek materii (promieniowanie korpuskularne) lub fal elektromagnetycznych (promieniowanie fotonowe), która oddziałując z materią, powoduje powstanie w niej jonów. Źródła promieniowania jonizującego oddziałujące na człowieka dzielimy na naturalne i sztuczne. Do źródeł naturalnych zaliczamy te, które nieodłącznie związane są ze środowiskiem, w tym przede wszystkim promieniowanie kosmiczne, promieniowanie emitowane przez pierwiastki zawarte w skorupie ziemskiej oraz z naturalnych paliw (głównie węgla) podczas ich spalania. Do źródeł sztucznych zaliczamy źródła promieniowania jonizującego stosowane w energetyce jądrowej, badaniach naukowych, a także w medycynie, diagnostyce, np. źródłem promieniowania jonizującego (X) jest aparatura rentgenowska. Powszechnie stosuje się również radioizotopy jako źródła promieniowania w radioterapii i w technice znakowania radioizotopowego w diagnostyce medycznej, w farmakologii oraz w wielu technologiach przemysłowych i technikach badawczych.

Definicje

Promieniowanie jonizujące

Promieniowaniem jonizującym nazywamy strumień cząstek lub fal elektromagnetycznych o długości nie <100 nm i częstości nie >3 × 1015 Hz, który oddziałując z materią, powoduje jonizację atomów lub cząstek, czyli wybicie elektronu z powłoki elektronowej atomu lub cząsteczki i powstanie jonu.

Promieniowanie korpuskularne

Promieniowanie korpuskularne tworzy strumień cząstek materii, których masa >0. Najczęściej występują:

  • cząstki α, czyli jądra atomu helu
  • cząstki β, czyli elektrony
  • neutrony
  • protony.

Promieniowanie elektromagnetyczne

Promieniowanie elektromagnetyczne to m.in. promieniowanie γ i promieniowanie X, czyli rentgenowskie. Ten rodzaj promieniowania, o bardzo małej długości fali (rzędu 10-8-10-14 m), lecz dużej energii (wyrażonej w elektronowoltach eV lub ich wielokrotnościach), nie posiada masy ani ładunku. Tworzą je cząsteczki zwane fotonami, wśród których wyróżniamy kwanty γ i X. Promieniowanie γ powstaje w wyniku przemian jądrowych (rozpadu izotopów), a emitowane w czasie rozpadu jądrowego kwanty mają ściśle określone energie, co jest wykorzystywane do identyfikacji izotopów. Promieniowanie rentgenowskie (kwanty X) powstaje w wyniku hamowania elektronów w strefie powłok elektronowych atomów. Rozżarzona katoda lampy rentgenowskiej emituje elektrony o dużej energii kinetycznej, które uderzając w tarczę anody, ulegają nagłemu zahamowaniu, a ich energia kinetyczna zamienia się głównie w energię cieplną, w nieznacznej zaś części – w energię kwantów promieniowania rentgenowskiego.