Jonizējošais starojums

Jonizējošais starojums jeb jonizējošā radiācija ir daļiņu plūsma vai elektromagnētiskais starojums, kas spēj jonizēt vielu — radīt tajā jonus un brīvus elektronus. Ļoti bieži ar terminu "radiācija" saprot tieši jonizējošo radiāciju. No elektromagnētiskā starojuma veidiem par jonizējošo starojumu uzskata gamma starus un rentgenstarus. Lai arī dažos gadījumos spējīgs jonizēt ir arī ultravioletais starojums (tā augstfrekvences daļa) un pat redzamā gaisma, tos parasti nepieskaita pie jonizējošās radiācijas. Mikroviļņi un radioviļņi nav jonizējoši, neatkarīgi no to intensitātes.

Radiācijas bīstamības simbols

Jonizējošās radiācijas veidi

• Lielas enerģijas fotonu plūsma:
  • rentgenstari,
  • gamma stari.
• Daļiņu plūsma:
  • beta stari (elektronu vai pozitronu plūsma),
  • alfa stari (hēlija-4 kodolu plūsma),
  • neitroni (rada arī inducēto radiāciju),
  • protonu, mionu vai citu daļiņu plūsma,
  • kodolu dalīšanās produkti (smagie joni).

No 2007. gada izmantojamais jaunais radiācijas bīstamības simbols

Jonizējošā starojuma avoti

No dabiskiem avotiem jonizējošo starojumu uz Zemes rada radioaktīvo ķīmisko elementu sabrukšana, Saules kodoltermiskās reakcijas, kā arī kosmiskie stari.

Ir arī pazīstami daudzi mākslīgi jonizējošās radiācijas avoti: mākslīgi radītie radionuklīdi, kodolreaktori, daļiņu paātrinātāji un rentgenaparāti. Spēcīgs jonizējošais starojums rodas kodolsprādzienu rezultātā.

Radiācijas mērīšana

Iekārtas radiācijas intensitātes mērīšanai sauc par radiometriem, bet radiācijas dozas mērīšanai — par dozimetriem (sarunvalodā par dozimetru mēdz dēvēt jebkuru radiācijas mērīšanas ierīci). Mērierīces, kuru skala graduēta rentgenos vai rentgenos sekundē, sauc par rentgenmetriem. Radiācijas mēraparāti sastāv no radiācijas sensora un indikācijas ierīces. Par radiācijas sensoriem visbiežāk izmanto Geigera skaitītājus; profesionālās ierīcēs arī scintilatorus, fotoelektronu pavairotājus un cita veida sensorus. Sadzīvē lietojamie radiācijas mēraparāti parasti reaģē tikai uz gamma starojumu un lielas enerģijas beta stariem.

Jonizējošā starojuma izmantošana

Jonizējošam starojumam ir daudz pielietojumu. To izmanto, piemēram, lai nogalinātu vēža šūnas. Tomēr pārmērīgā daudzumā tas var būt bīstams cilvēka veselībai.

Radioaktīvos izotopus izmanto gan praksē, gan zinātniskajos pētījumos.

Gamma starojumam, kas rodas radioaktīvajos procesos, ir ļoti liela caurspiešanās spēja, tādēļ to izmanto defektoskopijā, lai atrastu defektus masīvās metāla detaļās. Vienas detaļas pusē novieto starojuma avotu, bet otrā pusē luminiscējošu ekrānu. Defekta vietā ekrāns luminiscē spēcīgāk, jo tur nonāk spēcīgāka gamma starojuma plūsma.

Izmanto arī alfa un beta starojumu, lai novērstu elektrostatiskos lādiņus, kuri rodas ražošanas procesā. Radioaktīvais starojums jonizē gaisu tajās vietās, kur sakrājies lādiņš un gaiss kļūst par elektrības vadītāju, kas aizvada lādiņu prom.

Pēc radioaktīvā starojuma intensitātes maiņām mēra materiālu biezumu. Slēgtā traukā esoša šķidruma līmeņa izmaiņas iespējams noteikt no ārpuses, izmantojot radioaktīvo starojumu. Radioaktīvais starojums maina vielas molekulāro struktūru, mainās arī tā īpašības.

Radioaktīvo starojumu izmanto medicīnā, lai ārstētu ļaundabīgos audzējus. Šiem nolūkiem izmanto šādu vielu radioaktīvos izotopus: kobaltu, jodu, fosforu un zeltu. Radioaktīvo starojumu izmanto lai iznīcinātu baktērijas, to izmanto arī pārtikas preču sterilizēšanai. Izmanto arī, lai apstarotu augu sēklas, iegūstot gēnu mutācijas un no šīm sēklām iegūst jaunas augu šķirnes.

Bioloģijā ļoti liela nozīme ir iezīmētajiem atomiem. Par iezīmētajiem atomiem sauc radioaktīvo izotopu atomus. Ar savu radioaktīvo starojumu šie atomi atklāj sevi, tāpēc iespējams novērot atomu un molekulu pārvietošanos augos un dzīvniekos. Ir pierādīts, ka radioaktīvo izotopu ķīmiskās īpašības maz atšķiras no tā paša elementa neradioaktīvo atomu īpašībām, tādēļ ir vieglāk novērot bioķīmiskos procesus. Ļoti lieli sasniegumi molekulārajā bioloģijā tika iegūti ar iezīmēto atomu palīdzību, lai novērotu vielmaiņas procesus. Retos gadījumos izmanto arī neradioaktīvus izotopus. Tie nerada starojumu, kas iedarbojas uz organismu, bet tos ir ļoti grūti novērot, tādēļ šiem procesiem izmanto spektroskopijas metodi. Radioaktīvo un neradioaktīvo izotopu izmantošana ir ļoti plaša.

Ārējās saites

• Vikikrātuvē par šo tēmu ir pieejami multivides faili. Skatīt: Jonizējošais starojums.

• Encyclopædia Britannica raksts (angliski)
• Mūsdienu Ukrainas enciklopēdijas raksts (ukrainiski)
• Krievijas Lielās enciklopēdijas raksts (krieviski)