promieniowanie jonizujące

promieniowanie jonizujące,

fiz. promieniowanie elektromagnetyczne (rentgenowskie, γ) i korpuskularne (cząstki α, elektrony, neutrony i in.), które przechodząc przez materię ulega rozpraszaniu lub pochłanianiu, przekazując energię atomom i cząsteczkom ośrodka, przez który przenika (i z którym oddziałuje).

Źródłami promieniowania jonizującego są: substancje promieniotwórcze (promieniowanie α, β i γ), reaktory jądrowe, akceleratory cząstek naładowanych oraz medyczna aparatura terapeutyczna i diagnostyczna (akceleratory medyczne, aparaty rentgenowskie, tomografy itp.); promieniowanie jonizujące dociera do powierzchni Ziemi w niewielkich dawkach z przestrzeni kosmicznej i z wnętrza Ziemi; jest powszechnie używane w medycynie do diagnostyki i terapii oraz w przemyśle spożywczym do utrwalania żywności.

Przechodzące przez materię promieniowanie jonizujące ulega rozpraszaniu lub pochłanianiu, czemu towarzyszy przekazywanie energii promieniowania atomom i cząsteczkom ośrodka; może także wywoływać reakcje jądrowe. Ilościową miarą energii przekazywanej ośrodkom jest tzw. wartość LET (ang. Linear Energy Transfer ‘liniowe przenoszenie energii’) wyrażająca średnią wartość energii przekazywanej ośrodkom na jednostkę długości toru cząstki; wartość LET zależy zarówno od właściwości absorbujących ośrodków, np. gęstości elektronów, potencjałów jonizacji, jak również od rodzaju i energii promieniowania. Jakościowe skutki działania promieniowania jonizującego na ośrodek zależą od rodzaju i właściwości promieniowania (energii, masy i ładunku cząstek) oraz od właściwości ośrodka (składu chemicznego, gęstości).

Produktami pierwotnych procesów radiacyjnych zachodzących w wyniku pochłaniania promieniowania jonizującego przez dany ośrodek są swobodne elektrony, jony dodatnie i ujemne, wolne rodniki oraz wzbudzone atomy lub cząsteczki, które wykazują dużą zdolność wchodzenia w reakcje chemiczne. W gazach i cieczach następuje wyrównywanie stężeń produktów reakcji dzięki procesom dyfuzji. W ciałach stałych promieniowanie jonizujące wywołuje powstanie trwałych defektów sieci krystalicznej; uszkodzenia radiacyjne mogą w sposób zasadniczy zmienić właściwości kryształu, np. materiały konstrukcyjne stają się twarde i kruche. W polimerach promieniowanie jonizujące może powodować zszywanie liniowych łańcuchów polimerów, ich degradację, powstawanie wiązań podwójnych lub ich zanikanie; wykorzystuje się to do nadawania polimerom pożądanych właściwości. W organizmach żywych promieniowanie jonizujące — przez zmiany w cząsteczkach — wywołuje efekty radiacyjne w komórkach. Skutki napromienienia mogą być wczesne — w postaci ostrej choroby popromiennej, lub późne — jak zmiany genetyczne, rak, białaczka. Wrażliwość tkanki na promieniowanie jonizujące wzrasta wraz z liczbą zachodzących w niej podziałów komórkowych i jest tym wyższa, im mniejsze jest zróżnicowanie tkanki.