Ποιοι είναι οι πιο συνηθισμένοι τύποι ραδιενεργού διάσπασης; Πώς μπορούμε να προστατευτούμε από τις βλαβερές συνέπειες της προκύπτουσας ακτινοβολίας;
Ανάλογα με τον τύπο των σωματιδίων ή των κυμάτων που απελευθερώνει ο πυρήνας για να σταθεροποιηθεί, υπάρχουν διάφορα είδη ραδιενεργού διάσπασης που οδηγούν σε ιονίζουσα ακτινοβολία. Οι πιο συνηθισμένοι τύποι είναι τα σωματίδια άλφα, τα σωματίδια βήτα, οι ακτίνες γάμμα και τα νετρόνια.
Ακτινοβολία άλφα
Διάσπαση άλφα (Πληροφοριακό γράφημα: A. Vargas/IAEA).
Στην ακτινοβολία άλφα, οι πυρήνες που αποσυντίθενται απελευθερώνουν βαριά, θετικά φορτισμένα σωματίδια για να γίνουν πιο σταθεροί. Αυτά τα σωματίδια δεν μπορούν να διαπεράσουν το δέρμα μας για να προκαλέσουν βλάβη και συχνά μπορούν να σταματήσουν χρησιμοποιώντας έστω και ένα μόνο φύλλο χαρτιού.
Ωστόσο, εάν υλικά που εκπέμπουν άλφα εισέλθουν στο σώμα μέσω της αναπνοής, της κατανάλωσης τροφής ή της πόσης, μπορούν να εκθέσουν άμεσα τους εσωτερικούς ιστούς και, ως εκ τούτου, να βλάψουν την υγεία.
Το αμερίκιο-241 είναι ένα παράδειγμα ατόμου που διασπάται μέσω σωματιδίων άλφα και χρησιμοποιείται σε ανιχνευτές καπνού σε όλο τον κόσμο.
Βήτα ακτινοβολία
Διάσπαση βήτα (Πληροφοριακό γράφημα: A. Vargas/IAEA).
Στην ακτινοβολία βήτα, οι πυρήνες απελευθερώνουν μικρότερα σωματίδια (ηλεκτρόνια) που είναι πιο διεισδυτικά από τα σωματίδια άλφα και μπορούν να διαπεράσουν, π.χ., 1-2 εκατοστά νερού, ανάλογα με την ενέργειά τους. Γενικά, ένα φύλλο αλουμινίου πάχους μερικών χιλιοστών μπορεί να σταματήσει την ακτινοβολία βήτα.
Μερικά από τα ασταθή άτομα που εκπέμπουν βήτα ακτινοβολία περιλαμβάνουν το υδρογόνο-3 (τρίτιο) και τον άνθρακα-14. Το τρίτιο χρησιμοποιείται, μεταξύ άλλων, σε φώτα έκτακτης ανάγκης, για παράδειγμα, για να σηματοδοτεί εξόδους στο σκοτάδι. Αυτό συμβαίνει επειδή η βήτα ακτινοβολία από το τρίτιο προκαλεί τη λάμψη του φωσφόρου όταν η ακτινοβολία αλληλεπιδρά, χωρίς ηλεκτρισμό. Ο άνθρακας-14 χρησιμοποιείται, για παράδειγμα, για τη χρονολόγηση αντικειμένων από το παρελθόν.
Ακτίνες γάμμα
Ακτίνες γάμμα (Πληροφοριακό γράφημα: A. Vargas/IAEA).
Οι ακτίνες γάμμα, οι οποίες έχουν διάφορες εφαρμογές, όπως η θεραπεία του καρκίνου, είναι ηλεκτρομαγνητική ακτινοβολία, παρόμοια με τις ακτίνες Χ. Ορισμένες ακτίνες γάμμα διαπερνούν το ανθρώπινο σώμα χωρίς να προκαλούν βλάβη, ενώ άλλες απορροφώνται από το σώμα και μπορεί να προκαλέσουν βλάβη. Η ένταση των ακτίνων γάμμα μπορεί να μειωθεί σε επίπεδα που ενέχουν μικρότερο κίνδυνο με χοντρούς τοίχους από σκυρόδεμα ή μόλυβδο. Αυτός είναι ο λόγος για τον οποίο οι τοίχοι των αιθουσών ακτινοθεραπείας στα νοσοκομεία για ασθενείς με καρκίνο είναι τόσο χοντροί.
Νετρόνια
Η πυρηνική σχάση μέσα σε έναν πυρηνικό αντιδραστήρα είναι ένα παράδειγμα ραδιενεργού αλυσιδωτής αντίδρασης που υποστηρίζεται από νετρόνια (Γράφημα: A. Vargas/IAEA).
Τα νετρόνια είναι σχετικά ογκώδη σωματίδια που αποτελούν ένα από τα κύρια συστατικά του πυρήνα. Είναι αφόρτιστα και επομένως δεν προκαλούν άμεσα ιονισμό. Αλλά η αλληλεπίδρασή τους με τα άτομα της ύλης μπορεί να προκαλέσει ακτίνες άλφα, βήτα, γάμμα ή Χ, οι οποίες στη συνέχεια οδηγούν σε ιονισμό. Τα νετρόνια είναι διεισδυτικά και μπορούν να αναχαιτιστούν μόνο από παχιές μάζες σκυροδέματος, νερού ή παραφίνης.
Τα νετρόνια μπορούν να παραχθούν με διάφορους τρόπους, για παράδειγμα σε πυρηνικούς αντιδραστήρες ή σε πυρηνικές αντιδράσεις που ξεκινούν από σωματίδια υψηλής ενέργειας σε δέσμες επιταχυντών. Τα νετρόνια μπορούν να αποτελέσουν σημαντική πηγή έμμεσης ιονίζουσας ακτινοβολίας.
Ώρα δημοσίευσης: 11 Νοεμβρίου 2022