Ionizující záření

Varovný symbol označující zdroje ionizujícího záření

Ionizující záření je souhrnné označení pro záření, jehož kvanta mají energii postačující k ionizaci atomů nebo molekul ozářené látky. Za energetickou hranici ionizujícícho záření se obvykle považuje energie 5 keV pro

• fotonové záření (rentgenové záření,γ)
• elektronové záření β^-
• α záření

Pro neutronové záření a záření β⁺ 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 pocesu je možno ionizující záření rozdělit na přímo ionizující a nepřímo ionizující. Přímo ionizující záření je tvořeno nabitými částicemi (protony, elektrony, pozitrony atp.) 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.

Druhy ionizujícího záření

• Záření alfa – proud α-částic, tj. jader helia
• Záření beta – záření urychlených elektronů nebo pozitronů
• Záření gama – energetické fotony, tj. druh elektromagnetického záření
• neutronové záření

rentgenka

Zdroje ionizujícího záření

Přírodní zdroje

• kosmické záření
• sluneční záření
• přírodní radioizotopy

Umělé zdroje

• Urychlovače částic - Cyklotron, Synchrotron, případně lineární urychlovače mezi něž patří i rentgenky (Rentgen, CT, mamograf) a CRT obrazovky
• Jaderné zbraně
• Jaderný reaktor
• Uměle vytvořené nestabilní chemické prvky (neptunium, plutonium, americium, kalifornium atp.)
• Zařízení pro scintilační a stopovací diagnostické metody
• Terapeutická zařízení - cesiové a kobaltové gamma ozařovače, Leksellův gama-nůž
• Radiofarmaka a tracery

Účinky na živé organismy

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 absorbci ionizujících částic nebo vlnění atomy daného materiálu. To způsobuje vyrážení elektronů z jejich orbitalů a tvorbu kladně nabitých 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) K měření jeho účinků se používají tyto jednotky:

• Sievert
• gray
• rem
• bequerel

Jednou z veličin charakterizujících ionizující záření je lineární přenos energie.

Detekce ionizujícího záření

Související informace naleznete také v článku Detektor ionizujícího záření.

Detektory ionizujícího záření se dělí podle nesené informace na dektory 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.

Související články

• Dozimetrie

Externí odkazy

• Přehled použití ionizujícího záření