Η ακτινοβολία είναι μορφή ενέργειας, είτε από τη φύση της είναι ηλεκτρομαγνητική, είτε είναι σωματιδιακή.
Όταν λέμε ακτινοβολία, δεν ξεχωρίζουμε αν πρόκειται για σωματιδιακή ή ηλεκτρομαγνητική ακτινοβολία. Μερικοί πρότειναν να ονομάζεται ακτινοβολία η ηλεκτρομαγνητική και ακτίνες η σωματιδιακή. Αλλά σήμερα οι δύο αυτοί όροι χρησιμοποιούνται αδιάκριτα μεταξύ τους.
Εκπομπή ακτινοβολίας
Τα σώματα ανεξάρτητα από τη φυσική τους κατάσταση, όταν είναι θερμά, εκπέμπουν ηλεκτρομαγνητική ακτινοβολία. Το διάπυρο στερεά και υγρά σώματα εκπέμπουν ένα μείγμα ακτινοβολιών με διαφορετικά μήκη κύματος. Όταν η θερμοκρασία τους είναι σχετικά χαμηλή, πιο έντονες είναι οι ακτινοβολίες με μεγάλα μήκη κύματα. Αυξάνοντας όμως τη θερμοκρασία γίνονται εντονότερες εκείνες που αντιστοιχούν στα μικρά μήκη κύματος (Νόμος του Βιν). Η φύση του σώματος δεν παίζει κανένα ρόλο.
Τα αέρια, όταν είναι μονατομικά, εκπέμπουν ακτινοβολίες με ορισμένα μήκη κύματος χαρακτηριστικά για κάθε αέριο (Δείτε στο λήμμα φάσματα). Η εκπομπή ακτινοβολίας των αερίων οφείλεται σε μεταπήδηση ηλεκτρονίων από μια επιτρεπόμενη τροχιά σε άλλη, χαμηλότερης ενέργειας (διέγερση). Για τα στερεά και τα υγρά η θεωρία παραδέχεται πως τα στοιχειώδη συστατικά τους (άτομα ή μόρια) μπορούν να θεωρηθούν σαν στοιχειώδεις ηλεκτρονικοί ταλαντωτές, που συντονίζονται στις διάφορες συχνότητες με πλάτη ταλαντώσεων τόσο μεγαλύτερα, όσο υψηλότερη είναι η θερμοκρασία. Κατά την επιταχυνόμενη κίνησή τους οι ηλεκτρικοί αυτοί ταλαντωτές εκπέμπουν ακτινοβολία (βλέπε και φάσματα εκπομπής).
Απορρόφηση ακτινοβολίας
Όταν ακτινοβολία (σωματιδιακή, ηλεκτρομαγνητική κ.ά.) προσπέσει σε ένα υλικό σώμα, ένα μέρος της ακτινοβολίας αυτής θα απορροφηθεί από το σώμα, ένα μέρος θα ανακλαστεί στην επιφάνεια του σώματος και το υπόλοιπο θα το διαπεράσει. Το ποσοστό που θα απορροφηθεί εξαρτάται τόσο από τη φύση της ακτινοβολίας (όσο μικρότερο ποσό ενέργειας φέρει η ακτινοβολία τόσο περισσότερο απορρροφάται) όσο και από τη φύση του σώματος.
Μια ακτινοβολία μπορεί να διασχίζει (περάσει χωρίς απορρόφηση), σε μεγάλο πάχος, υλικά με μικρό ατομικό βάρος. Η απορροφούμενη από την ύλη ακτινοβολία συνήθως μετατρέπεται σε θερμότητα. Υπάρχουν μάλιστα και ορισμένα σώματα που όταν πέσει πάνω τους φωτεινή ακτινοβολία ή υπεριώδης, απορροφούν ένα μέρος της ακτινοβολίας το οποίο στη συνέχεια εκπέμπουν με μορφή φωτεινής ακτινοβολίας (φωτοφωταύγεια).
Ακτινοβολία Α
Είδος ακτινοβολίας που προέρχεται από ασταθείς ατομικούς πυρήνες λόγω εκπομπής σωματιδίων α, όμοιων με τους πυρήνες του ατόμου του ηλίου.
Όταν ένας πυρήνας εκπέμπει ένα σωματίδιο α ο ατομικός αριθμός του θυγατρικού πυρήνα είναι μικρότερος κατά 2 ενώ ο μαζικός αριθμός είναι μικρότερος κατά 4.
Τα σωματίδια α αποτελούνται από δύο πρωτόνια και δύο νετρόνια, έχουν μαζικό αριθμό 4 και φέρουν θετικό ηλεκτρικό φορτίο (+2e). Η ακτινοβολία α είναι χαρακτηριστικό των βαρέων πυρήνων. Θεωρείται σαν αποτέλεσμα της αστάθειας που προκαλείται από περίσσευμα μάζας στον πυρήνα και της επικράτησης απωστικών δυνάμεων μεταξύ των πρωτονίων του.
Η δέσμη των σωματιδίων α εκπέμπεται από τους πυρήνες με ταχύτητα 10.000-20.000 Km/s. Προκαλούν τον ιονισμό των αερίων και εκτρέπονται από το μαγνητικό και ηλεκτρικό πεδίο.
Η ακτινοβολία α απορροφάται εύκολα από τα συνήθη μέσα του περιβάλλοντος (προστατευτική στολή, γάντια κλπ). Χρειάζεται όμως ιδιαίτερη προσοχή, γιατί είναι δυνατόν να μεταφερθεί δια μέσου της σκόνης στο εσωτερικό του σώματος με την αναπνοή και να προκαλέσουν σοβαρότατες βλάβες.
Ακτινοβολία Β
Σαν ακτινοβολία β χαρακτηρίζεται η εκπομπή β-σωματιδίων είτε ηλεκτρονίων είτε ποζιτρονίων από ασταθείς ραδιενεργούς πυρήνες.
Τα σωματίδια αυτά εμφανίζονται κατά τις β-πυρηνικές διασπάσεις ή δημιουργούνται από την αλληλεπίδραση, ηλεκτρομαγνητικής ακτινοβολίας, με το πεδίο των πυρήνων (δίδυμη γένεση).
Κατά τη διάσπαση β ο μαζικός αριθμός παραμένει αμετάβλητος ενώ αλλάζει ο ατομικός αριθμός του στοιχείου (μεταστοιχείωση).
Με την εκπομπή ενός ηλεκτρονίου ο ατομικός αριθμός του θυγατρικού πυρήνα είναι μεγαλύτερης του μητρικού κατά 1.
Σ` αυτή την περίπτωση ένα νετρόνιο του μητρικού πυρήνα μετατρέπεται σε πρωτόνιο με ταυτόχρονη εκπομπή ενός ηλεκτρονίου και ενός αντινετρίνου.
Με την εκπομπή ενός ποζιτρονίου ο ατομικός αριθμός του θυγατρικού πυρήνα είναι μικρότερος του μητρικού κατά 1.
Σ` αυτή την περίπτωση ένα πρωτόνιο του μητρικού πυρήνα μετατρέπεται σε νετρόνιο με ταυτόχρονη εκπομπή ενός ποζιτρονίου και ενός νετρίνου.
Η μελέτη της εκτροπής των σωματιδίων β από το μαγνητικό πεδίο φανερώνει ότι για ένα δεδομένο ραδιενεργό στοιχείο, οι αρχικές τους ταχύτητες διαφέρουν. Σε ορισμένες περιπτώσεις πλησιάζουν την ταχύτητα του φωτός. Η εμβέλειά τους στον αέρα φτάνει τα μερικά μέτρα, ενώ μέσα σε στερεά σώματα είναι πολύ μικρότερη. Προκαλούν τον ιονισμό των αερίων αλλά σε μικρότερο βαθιά από τις ακτίνες α.
Η έκθεση του ανθρώπινου ιστού σε ακτινοβολία β είναι πολύ επικίνδυνη. Μπορεί να προκαλέσει εγκαύματα λόγω της εύκολης απορρόφησής τους και αν είναι ακτινοβολία μεγάλης έντασης, τότε εισχωρεί σε μικρό βάθος μέσα στους ιστούς προξενώντας μεγάλες βλάβες στα κύτταρα.
Ηλεκτρομαγνητική ακτινοβολία
Έτσι ονομάζεται ένα σύνολο ακτινοβολιών κυματικού χαρακτήρα που μεταφέρουν ηλεκτρική και μαγνητική ενέργεια με την ταχύτητα του φωτός. Οι ακτινοβολίες αυτές έχουν συχνότητες από μηδέν μέχρι 1024 παλμούς στο δευτερόλεπτο (Ηz). Από τις ακτινοβολίες αυτές το ανθρώπινο μάτι αντιλαμβάνεται μια μικρή περιοχή από 1015 μέχρι 1014 Ηz, την ορατή ακτινοβολία (φως).
Ο Άγγλος φυσικός Μάξγουελ είναι αυτός που ανακάλυψε τα ηλεκτρομαγνητικά κύματα, στην περίφημη ηλεκτρομαγνητική του θεωρία. Κατά τη θεωρία αυτή η ηλεκτρομαγνητική ενέργεια διαδίδεται στο χώρο με δύο κύματα – το ηλεκτρικό και το μαγνητικό – κάθετα μεταξύ τους, που μαζί αποτελούν ένα: το ηλεκτρομαγνητικό κύμα.
Η ηλεκτρομαγνητική ακτινοβολία περιλαμβάνει την κοσμική ακτινοβολία, τις ακτίνες Χ, τις υπεριώδεις, το ορατό φως, τις υπέρυθρες (θερμικές) και τα ραδιοφωνικά κύματα.
Υπεριώδης ακτινοβολία
Ακτινοβολία ηλεκτρομαγνητικής φύσης με μήκη κύματος μεταξύ 4000 Α και 1000 Α περίπου [Α (Άνγκστρεμ)= 108 cm (εκατοστόμετρα)] ή 0,4 μ και 0,1 μ (μικρό)= 103 mm (χιλιοστόμετρα). Ονομάζεται έτσι, γιατί μετά το ορατό ιώδες τμήμα του ηλεκτρομαγνητικού φάσματος μεταβαίνοντας από μεγαλύτερα σε μικρότερα μήκη κύματος βρίσκεται η περιοχή 4000Α – 1000Α.
Οι υπεριώδεις ακτινοβολίες μαζί με τις υπέρυθρες ακτινοβολίες, που καλύπτουν δύο περιοχές πέρα από τα άκρα της περιοχής του ορατού φωτός του φάσματος της ηλεκτρομαγνητικής ακτινοβολίας, ανήκουν στις αόρατες ακτινοβολίες.
Προσβάλλουν τις φωτογραφικές πλάκες και προκαλούν το φθορισμό διάφορων ουσιών. Ακόμα είναι βακτηριδιοκτόνες και γενικά οι χημικές αντιδράσεις που προκαλούν χρησιμοποιούνται για θεραπευτικούς σκοπούς (π.χ. θεραπεία της ραχίτιδας) και επίσης για την ανακάλυψη νοθεύσεων σε έργα τέχνης, έγγραφα κλπ.
Οι υπεριώδεις ακτινοβολίες απορροφούνται σχεδόν ολοκληρωτικά από το γυαλί και από τα περισσότερα διαφανή σώματα. Αντίθετα δεν απορροφούνται από το χαλαζία. Για τη μελέτη των υπεριωδών ακτινοβολιών χρησιμοποιούνται όργανα (πρίσματα, φακοί κλπ.) από χαλαζία.
Πηγή πλούσια σε υπεριώδεις ακτινοβολίες είναι ο Ήλιος. Επειδή όμως ο αέρας τις απορροφά έντονα, στην επιφάνεια της Γης φτάνει μόνο ένα μικρό ποσοστό από αυτές, με αποτέλεσμα να μην παθαίνει ο άνθρωπος καταστρεπτικές βλάβες από την έκθεσή του στην ηλιακή ακτινοβολία, τις οποίες μπορούσε να πάθει, αν δεν υπήρχε το προστατευτικό στρώμα της γήινης ατμόσφαιρας.
Σωματιδιακή ακτινοβολία
Όσο για τη σωματιδιακή ακτινοβολία, τα κινούμενα σωματίδια που την αποτελούν, μπορεί να είναι ηλεκτρόνια, ποζιτρόνια, νετρόνια, πρωτόνια, δευτερόνια, σωμάτια άλφα, μεσόνια (όλα αυτά είναι ελαχιστότατα τμήματα της ύλης) ή ακόμη μπορεί να είναι άτομα ή μόρια.
. Είναι μορφή ενέργειας, είτε ηλεκτρομαγνητική, η σωματιδιακή){kind=link}