Radiació ionisant

Les radiacions ionisants són aquelles radiacions en energia suficient per a 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 ionisants, 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 ionisants. El llímit entre radiació ionisant i no ionisant en l'àrea ultravioleta no està clarament definit, ya que diferents molècules i àtoms es ionizan a diferents energies. L'energia de la radiació ionisant comença entre 10 electronvoltios (eV) i 33 eV.

Entre les partícules subatòmiques ionisants 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 muons, mesons 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 ionisant. Els rajos còsmics i la desintegració d'isòtops radiactius són les principals fonts de radiació ionisant natural en la Terra, contribuint a la radiació de fondo. La radiació ionisant també és generada artificialment per tubos de rajos X, acceleradors de partícules i fissió nuclear.

La radiació ionisant 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 ionisant 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 ionisants 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 ionisant, i els efectes de l'absorció de dosis en la salut humana.

Radiacions i tipos de radiació

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 ionisants 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 ionisants 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 ionisants 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 ionisants naturals poden ser els neutrons o els muones.

Les radiacions ionisants 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 ionisants

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 ionisant: 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 ionisant: està formada per les partícules no carregades com els fotons, els neutrins 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 ionisant

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 ionisants 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 ganglionars 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 ganglionars 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]