Radiació ionizante

Les radiacions ionizantes són aquelles radiacions en energia suficient para ionizar la matèria, extraent els electrons dels seus estats lligats a l'àtom.

Els rajos gamma, els rajos X i la part ultravioleta de major energia de l'espectre electromagnètic són radiacions ionizantes, mentres que l'ultravioleta de menor energia, la llum visible, casi tots els tipos de llum làser, els infrarrojos, les microones i les ones de radi són radiacions no ionizantes. El llímit entre radiació ionizante i no ionizante en l'àrea ultravioleta no està clarament definit, ya que diferents molècules i àtoms es ionizan a diferents energies. L'energia de la radiació ionizante comença entre 10 electronvoltios (eV) i 33 eV.

Entre les partícules subatòmiques ionizantes típiques es troben les partícules alfas, les partícules betas i els neutrons. Estes es creen normalment per desintegració radiactiva, i casi totes són lo suficientment energètiques com para ionizar. També hi ha partícules còsmiques secundàries produïdes en acabant de que els rajos còsmics interactuen en l'atmòsfera de la Terra, incloent muonés, mesonés i positrones. Els rajos còsmics també poden produir radioisòtops en la Terra (per eixemple, carbono-14), que a la seua volta decauen i emeten radiació ionizante. Els rajos còsmics i la desintegració d'isòtops radiactius són les principals fonts de radiació ionizante natural en la Terra, contribuint a la radiació de fondo. La radiació ionizante també és generada artificialment per tubos de rajos X, acceleradors de partícules i fissió nuclear.

La radiació ionizante no és detectable immediatament pels sentits humans, per lo que s'utilisen instruments com contadors Geigers per a detectar-la i medir-la. No obstant, les partícules de molt alta energia poden produir efectes visibles tant en la matèria orgànica com en l'inorgànica (per eixemple, l'allumenament de l'aigua en la radiació Cherenkov) o en els sers humans (per eixemple, el síndrome d'irradiació aguda).^[1]

La radiació ionizante s'utilisa en una àmplia varietat de camps com la medicina, l'energia nuclear, l'investigació i la fabricació industrial, pero presenta un perill per a la salut si no es prenen les mides adequades contra una exposició excessiva. L'exposició a radiacions ionizantes provoca danys celulars en teixits vius i danys orgànics. En dosis agudes elevades, es produïxen cremades per radiació i malaltia per radiació, i dosis més baixes durant un temps prolongat poden causar càncer induït per radiació.^[2]^[3] La Comissió Internacional de Protecció Radiològica (ICRP) emet directrius sobre la protecció contra la radiació ionizante, i els efectes de l'absorció de dosis en la salut humana.

Radiacions i tipos de radiació

Archiu:Caps block 6 Spectrum Properties es.svg

Espectre electromagnètic en diagrama que ilustra^[4] que la radiació ionizante apareix en freqüències superiors a

3 \cdot 1 0^{15}

Hz.

Existixen atres processos d'emissió d'energia, com per eixemple el per una llàntia, un calfador (cridat radiador precisament per radiar calor o radiació infrarroja), o l'emissió de ràdio ones en radiodifusió, que reben el nom genèric de radiacions.

Les radiacions ionizantes poden provindre de substàncies radioactivas, que emeten dites radiacions de forma espontànea, o de generadors artificials, tals com els generadors de rajos X i els acceleradors de partícules.

Les procedents de fonts de radiacions ionizantes que es troben en la corfa terráquea de forma natural, poden classificar-se com compostes per partícules alfa, beta, rajos gamma o rajos X. També es poden produir fotons ionizantes quan una partícula carregada que posseïx una energia cinètica donada, és accelerada (ya siga de forma positiva o negativa), produint radiació de frenat, també cridada bremsstrahlung, o de radiació sincrotrón per eixemple (fer incidir electrons accelerats per una diferència de potencial sobre un mig dens com Wolframio, plom o ferro és el mecanisme habitual per a produir rajos X). Atres radiacions ionizantes naturals poden ser els neutrons o els muones.

Les radiacions ionizantes interaccionen en la matèria viva, produint diversos efectes. De l'estudi d'esta interacció i dels seus efectes s'encarrega la radiobiología.

S'utilisen, des del seu descobriment per Wilhelm Conrad Roentgen en 1895, en la medicina i en l'indústria. L'aplicació més coneguda són els aparats de rajos X, o l'us de fonts de radiació en l'àmbit mèdic, tant en diagnòstic (gammagrafía) com en el tractament (radioteràpia en oncología, per eixemple) per mig de l'us de fonts (p.ej. cobaltoterapia) o acceleradors de partícules.

Classificació de les radiacions ionizantes

Segons siguen fotons o partícules

Radiació electromagnètica: este tipo de radiació està formada per fotons en energia suficient com para ionizar la matèria (és dir, superior a unes decenes d'electronvoltios). Segons el seu orige i la seua energia es classifiquen en rajos X i rajos gamma.
Radiació corpuscular: inclou a les partícules Alfa (núcleus d'heli), beta (electrons i positrones d'alta energia), protones, neutrons i atres partícules que solament es produïxen pels rajos còsmics o en acceleradors de molt alta energia, com els piones o els muones.

Segons l'ionisació produïda

Radiació directament ionizante: sol comprendre a les radiacions corpusculars formades per partícules carregades que interaccionen de forma directa en els electrons i el núcleu dels àtoms de molècules blanc o diana com l'oxigen i l'aigua. Solen posseir una transferència llineal d'energia alta.
Radiació indirectament ionizante: està formada per les partícules no carregades com els fotons, els neutrinos o els neutrons, que en travessar la matèria interaccionen en ella produint partícules carregades sent estes les que ionizan a atres àtoms. Solen posseir una baixa transferència llineal d'energia.

Segons la font de la radiació ionizante

Les radiacions naturals: procedixen de radioisòtops que es troben presents en l'aire (com per eixemple el ²²²Rn o el ¹⁴C), el cos humà (p. eix. el ¹⁴C o el ²³⁵O), els aliments (p. eix. el ²⁴Na o el ²³⁸O), la corfa terrestre (i per tant les roques i els materials de construcció obtinguts d'estes, com el ⁴⁰K), o del espai (radiació còsmica). Són radiacions no produïdes per l'home. Més del 80% de l'exposició a radiacions ionizantes en promig a la que està exposta la població prové de les fonts naturals.

Vore també: Radiació natural, Rajos còsmics, i Redradna

Les diferents radiacions artificials: estan produïdes per mig de certs aparats o métodos desenrollats pel ser humà, com per eixemple els aparats utilisats en radiologia, alguns empleats en radioteràpia, per materials radiactius que no existixen en la naturalea pero que el ser humà és capaç de sintetisar en reactors nuclears o acceleradors de partícules, o per materials que existixen en la naturalea pero que es concentren químicament per a utilisar les seues propietats radiactives. La naturalea física de les radiacions artificials és idèntica a la de les naturals. Per eixemple, els rajos X naturals i els rajos X artificials són abdós rajos X (fotons o ones electromagnètiques que procedixen de la desexcitación d'electrons atòmics). Eixemples de fonts artificials de radiació són els aparats de rajos X, d'aplicació mèdica o industrial, els acceleradors de partícules d'aplicacions mèdiques, d'investigació o industrial, o materials obtinguts per mig de tècniques nuclears, com ciclotrones o centrals nuclears.

Els restants de les explosions de bombes en la Segona Guerra Mundial, en les proves atòmiques portades a terme en l'atmòsfera per les potències nuclears durant l'inici de la Guerra Freda, o les degudes al accident de Chernobyl donen lloc a una presència ubiqua de radioisòtops artificials procedents de la fissió (principalment ¹³⁷Cs). Els isòtops de semiperiodo més llarc seran detectables durant decenes d'anys en tota la superfície terrestre.

Vore també

Referències

↑ «dir,%20mutacions). Ionizing Radiation - Health Effects | Occupational Safety and Health Administration».
↑ Ryan, Julie. “Ionizing Radiation: Lo bo, lo mal i lo lleig”. The Journal of Investigative Dermatology 132 (3 0 2): 985-993. doi:10.1038/jid.2011.411. PMID 22217743.
↑ Herrera Ortiz AF, Fernández Beaujon LJ, García Villamizar SY, Fonseca López FF. Resonància magnètica versus tomografía computarizada per a la detecció de metàstasis ganglionares retroperitoneales per càncer testicular: Una revisió sistemàtica de la lliteratura. European Journal of Radiology Open.2021;8:100372. https://doi.org/10.1016/j.ejro.2021.100372
↑ Diagrama, adaptat d'un de la NASA, de l'espectre electromagnètic, mostrant el tipo, llongitut d'ona (en eixemples) freqüència i la temperatura d'emissió de cos negre.

Referències

Este artícul conté una traducció derivada de «Radiación ionizante» de Wikipedia en castellà publicada baix la Llicència de documentació lliure de GNU i la Llicència Creative Commons Reconeiximent-CompartirIgual 4.0 Internacional.

[1] «dir,%20mutacions). Ionizing Radiation - Health Effects | Occupational Safety and Health Administration».

[2] Ryan, Julie. “Ionizing Radiation: Lo bo, lo mal i lo lleig”. The Journal of Investigative Dermatology 132 (3 0 2): 985-993. doi:10.1038/jid.2011.411. PMID 22217743.

[3] Herrera Ortiz AF, Fernández Beaujon LJ, García Villamizar SY, Fonseca López FF. Resonància magnètica versus tomografía computarizada per a la detecció de metàstasis ganglionares retroperitoneales per càncer testicular: Una revisió sistemàtica de la lliteratura. European Journal of Radiology Open.2021;8:100372. https://doi.org/10.1016/j.ejro.2021.100372

[4] Diagrama, adaptat d'un de la NASA, de l'espectre electromagnètic, mostrant el tipo, llongitut d'ona (en eixemples) freqüència i la temperatura d'emissió de cos negre.

[1]

[2]

[3]

[4]