02Záření
Záření obecně je proces, při kterém se energie z nějakého zdroje šíří přímočaře prostorem. Každý organismus v přírodě je vystaven různým druhům záření, které lze rozdělit na dva hlavní typy: ionizující a neionizující.
Neionizující záření
Má menší energii než ionizující záření a nemá schopnost uvolnit elektrony z atomů, takže nezpůsobuje ionizaci prostředí. Oblast neionizujícího záření je velmi široká a zahrnuje rádiové vlny, mikrovlnné záření, infračervené záření (IR), viditelné světlo a ultrafialové záření (UV).
Přirozeným a největším zdrojem neionizujícího záření je slunce. Umělým zdrojem jsou pak produkty lidské činnosti a moderní technologie, jako je vysílání rádiových či televizních programů, mobilní sítě, vysílačky a tak dále…
Ionizující záření
Má dostatek energie, která může způsobit vybuzení jádra nebo vznik iontů. Ionizací vzniká z daného atomu kladný iont, zatímco uvolněný elektron reaguje s dalším atomem na iont záporný – celkově tak vzniká iontový pár. Jde tedy o přenos energie, který může být buď ve formě hmotných částic, či vln elektromagnetického záření.
Zdroji ionizujícího záření v přírodě jsou
kosmické záření a přírodní radioizotopy. Umělými zdroji jsou vědecké a průmyslové urychlovače částic nebo lékařské přístroje jako rentgen, CT, mamograf, gama ozařovače, jaderné reaktory a uměle vytvořené nestabilní chemické prvky.
Stabilní prvky nejeví pozorovatelné známky samovolné přeměny.
Radioaktivní prvky (radionuklidy) se nacházejí ve stavu, v němž mají větší energii, než jsou schopny dlouhodobě „zvládnout“. Proto se snaží přebytečné energie zbavit tak, že „odhazují“ ze svého jádra některé částice a přitom vyzařují ionizující záření.
Radioaktivita
Radioaktivita je jev, kdy se samovolně přeměňují atomová jádra jednoho prvku na jádra jiného prvku. Jednotkou aktivity je 1 přeměna za 1 sekundu. Jednotka byla nazvána na počest francouzského průkopníka v oblasti radioaktivity Henri Becquerela.
1 Becquerel = 1 Bq = 1 přeměna/1 sekundu
Čím větší je radioaktivita dané látky (vzorku) v Bq, tím více jader za sekundu se přeměňuje a tím větší záření látka do svého okolí vysílá. Měřenou aktivitu lze také vztáhnout k objemu nebo hmotnosti, potom se setkáváme s jednotkami Bq/l, Bq/m³ nebo Bq/kg.
Poločas rozpadu je doba, za kterou se přemění polovina jader radioaktivního prvku ve vzorku.
Poločas rozpadu je specifický pro každý izotop (atom jednoho prvku s různým počtem neutronů) a pohybuje se v rozmezí mikrosekund až po miliony let. Za 10 poločasů rozpadu je již radioaktivita daného prvku zanedbatelná.
Antoine Henri Becquerel
1852 1908Antoine Henri Becquerel je nositelem Nobelovy ceny za fyziku v roce 1903 za objev přirozené radioaktivity.
Druhy ionizujícího záření:
Alfa záření (α)
vyskytuje se u těžších atomů, vyzáří se částice alfa (2 protony a 2 neutrony), částice mají velkou ionizační schopnost, ale jsou pomalé a mají malou pronikavost; toto záření může být pohlceno papírem nebo vrstvou vzduchu
Neutronové záření
může vznikat samovolně při přeměnách některých radionuklidů (v kosmickém záření nebo např. při bouřkách), významné zdroje neutronů jsou většinou vytvořené uměle, např. při štěpné reakci v jaderném reaktoru nebo z radionuklidového zdroje Am-Be
Beta záření (β)
vyzáří se elektron nebo pozitron, tyto částice ztrácejí energii v materiálu pomaleji a stínění musí být silnější než u alfa částic; k jejich odstínění postačí tenký kovový plech
Rentgenové záření (záření X)
je krátkovlnné elektromagnetické záření, které vzniká v elektronovém obalu jádra buď zabržděním elektronu, nebo při interakci elektronu s elektrickým polem jádra či elektronovým obalem
Gama záření (γ)
elektromagnetické záření, proud fotonů, je nejpronikavější a k jeho odstínění je potřeba tlustá vrstva nejlépe olova; gama záření doprovází obvykle záření alfa a beta
Papír Alobal Olovo