Zračenje: vrste i djelovanje na organizam. Što je zračenje u fizici? Definicija, značajke, primjena zračenja u fizici

§ 1. Toplinsko zračenje

U procesu proučavanja zračenja zagrijanih tijela utvrđeno je da svako zagrijano tijelo emitira elektromagnetske valove (svjetlost) u širokom frekvencijskom području. Stoga, toplinsko zračenje je zračenje elektromagnetskih valova uslijed unutarnje energije tijela.

Toplinsko zračenje javlja se na bilo kojoj temperaturi. Međutim, pri niskim temperaturama emitiraju se praktički samo dugi (infracrveni) elektromagnetski valovi.

Nosimo sljedeće veličine koje karakteriziraju zračenje i apsorpciju energije od strane tijela:

energetski luminozitetR(T) je energija W koju emitira 1 m 2 površine svjetlećeg tijela u 1 s.

W/m 2.

emisivnost tijela r(λ,T) ( ili spektralna gustoća luminoznosti energije)- to je energija u jednom intervalu valne duljine koju emitira 1 m 2 površine svjetlećeg tijela u 1 s.

.
.

Ovdje
je energija zračenja s valnim duljinama od λ do
.

Odnos između integralnog energetskog luminoziteta i spektralne gustoće energetskog luminoziteta dan je sljedećom relacijom:

.

.

Eksperimentalno je utvrđeno da odnos emitivnih i apsorpcijskih sposobnosti ne ovisi o prirodi tijela. To znači da je ista (univerzalna) funkcija valne duljine (frekvencije) i temperature za sva tijela. Ovaj empirijski zakon otkrio je Kirchhoff i nosi njegovo ime.

Kirchhoffov zakon: omjer emitivnih i apsorbcijskih sposobnosti ne ovisi o prirodi tijela, to je za sva tijela ista (univerzalna) funkcija valne duljine (frekvencije) i temperature:

.

Tijelo koje pri bilo kojoj temperaturi potpuno apsorbira svo zračenje koje pada na njega naziva se apsolutno crno tijelo A.C.T.

Kapacitet apsorpcije crnog tijela a.ch.t. (λ,T) je jednako jedan. To znači da univerzalna Kirchhoffova funkcija
identična je emisivnosti savršenog crnog tijela
. Dakle, za rješavanje problema toplinskog zračenja bilo je potrebno utvrditi oblik Kirchhoffove funkcije ili emisivnosti apsolutno crnog tijela.

Analizirajući eksperimentalne podatke i primjenom metoda termodinamike austrijski fizičari Josip Stefan(1835. - 1893.) i Ludwig Boltzmann(1844.-1906.) 1879. djelomično riješio problem zračenja A.Ch.T. Dobili su formulu za određivanje energetskog luminoziteta a.ch.t. – R aht (T). Prema Stefan-Boltzmannovom zakonu

,
.

U
Godine 1896. njemački fizičari predvođeni Wilhelmom Wienom stvorili su za ono vrijeme supermodernu eksperimentalnu postavu za proučavanje distribucije intenziteta zračenja po valnim duljinama (frekvencijama) u spektru toplinskog zračenja crnog tijela. Eksperimenti izvedeni na ovom postrojenju: prvo, potvrdili su rezultat austrijskih fizičara J. Stefana i L. Boltzmanna; drugo, dobiveni su grafikoni raspodjele intenziteta toplinskog zračenja po valnim duljinama. Bile su iznenađujuće slične krivuljama raspodjele molekula plina u zatvorenom volumenu, koje je ranije dobio J. Maxwell, prema brzinama.

Teoretsko objašnjenje dobivenih grafova postalo je središnji problem kasnih 90-ih godina 19. stoljeća.

engleski lord klasične fizike Rayleigh(1842-1919) i sir James Jeans(1877-1946) primijenjen na toplinsko zračenje metode statističke fizike(koristili smo klasični zakon o ravnomjernoj raspodjeli energije po stupnjevima slobode). Rayleigh i Jeans primijenili su metodu statističke fizike na valove na isti način na koji ju je Maxwell primijenio na ravnotežni skup čestica koje se nasumično kreću u zatvorenoj šupljini. Pretpostavili su da za svaku elektromagnetsku oscilaciju postoji prosječna energija jednaka kT ( za struju i na magnetsku energiju). Na temelju ovih razmatranja, dobili su sljedeću formulu za emisivnost A.Ch.T.:

.

E
Ova formula je dobro opisala tijek eksperimentalne ovisnosti na dugim valnim duljinama (na niskim frekvencijama). Ali za kratke valne duljine (visoke frekvencije ili u ultraljubičastom području spektra), klasična teorija Rayleigha i Jeansa predviđala je beskonačno povećanje intenziteta zračenja. Taj se učinak naziva ultraljubičasta katastrofa.

Pretpostavljajući da ista energija odgovara stojećem elektromagnetskom valu bilo koje frekvencije, Rayleigh i Jeans su zanemarili činjenicu da sve više i više frekvencije doprinose zračenju kako temperatura raste. Naravno, model koji su usvojili trebao je dovesti do beskonačnog povećanja energije zračenja na visokim frekvencijama. Ultraljubičasta katastrofa postala je ozbiljan paradoks klasične fizike.

S
Sljedeći pokušaj da se dobije formula za ovisnost emisivnosti A.Ch.T. od valnih duljina poduzeo Win. S metodama klasična termodinamika i elektrodinamika Okriviti uspjeli izvesti relaciju čiji se grafički prikaz zadovoljavajuće poklapao s kratkovalnim (visokofrekventnim) dijelom podataka dobivenih u eksperimentu, ali je apsolutno odudarao od rezultata eksperimenata za duge valne duljine (niske frekvencije).

.

Iz ove formule je dobivena relacija koja povezuje tu valnu duljinu
, što odgovara maksimalnom intenzitetu zračenja, i apsolutnoj temperaturi tijela T (Wienov zakon pomaka):

,
.

To je bilo u skladu s eksperimentalnim rezultatima koje je dobio Wien, iz kojih je slijedilo da se s povećanjem temperature maksimum intenziteta zračenja pomiče prema kraćim valnim duljinama.

Ali nije postojala formula koja bi opisala cijelu krivulju.

Tada se Max Planck (1858-1947), koji je u to vrijeme radio na odjelu za fiziku na berlinskom Institutu Kaiser Wilhelm, prihvatio rješenja problema. Planck je bio vrlo konzervativan član Pruske akademije, potpuno zaokupljen metodama klasične fizike. Bio je strastven ljubitelj termodinamike. Praktično, od trenutka obrane disertacije 1879. godine, pa gotovo do kraja stoljeća, dvadeset godina zaredom, Planck se bavio proučavanjem problema vezanih uz zakone termodinamike. Planck je shvatio da klasična elektrodinamika ne može odgovoriti na pitanje kako je energija ravnotežnog zračenja raspoređena po valnim duljinama (frekvencijama). Problem koji se pojavio odnosio se na područje termodinamike. Planck je istraživao ireverzibilni proces uspostavljanja ravnoteže između materije i zračenja (svjetlosti). Da bi uskladio teoriju s iskustvom, Planck je samo u jednom odstupio od klasične teorije: on prihvatio hipotezu da se emisija svjetlosti događa u dijelovima (kvantima). Hipoteza koju je prihvatio Planck omogućila je dobivanje takve raspodjele energije po spektru za toplinsko zračenje, koja je odgovarala eksperimentu.

.

Dana 14. prosinca 1900. Planck je predstavio svoje rezultate Berlinskom fizikalnom društvu. Tako je rođena kvantna fizika.

Pokazalo se da je kvant energije zračenja koji je Planck uveo u fiziku proporcionalan frekvenciji zračenja (i obrnuto proporcionalno valnoj duljini):

.

je univerzalna konstanta, koja se sada naziva Planckova konstanta. Jednako je:
.

Svjetlost je složen materijalni objekt koji ima i valna i čestična svojstva.

Parametri valova– valna duljina , frekvencija svjetlosti i valni broj .

Korpuskularne karakteristike– energija i zamah .

Valni parametri svjetlosti povezani su s njezinim korpuskularnim karakteristikama pomoću Planckove konstante:

.

Ovdje
I
je valni broj.

Planckova konstanta ima temeljnu ulogu u fizici. Ova dimenzijska konstanta omogućuje kvantificiranje važnosti kvantnih učinaka u opisu svakog specifičnog fizičkog sustava.

Kada se, prema uvjetima fizikalnog problema, Planckova konstanta može smatrati zanemarivom veličinom, dovoljan je klasični (nekvantni) opis.

Za one koji nisu upoznati s fizikom ili je tek počinju proučavati, pitanje što je zračenje je teško. Ali s ovim fizičkim fenomenom susrećemo se gotovo svaki dan. Pojednostavljeno rečeno, zračenje je proces širenja energije u obliku elektromagnetskih valova i čestica, odnosno, drugim riječima, to su energetski valovi koji se šire okolo.

Izvor zračenja i njegove vrste

Izvor elektromagnetskih valova može biti umjetan i prirodan. Na primjer, X-zrake se nazivaju umjetnim zračenjem.

Zračenje možete osjetiti čak i bez napuštanja doma: dovoljno je samo držati ruku iznad goruće svijeće i odmah ćete osjetiti zračenje topline. Može se nazvati toplinskim, ali osim njega u fizici postoji još nekoliko vrsta zračenja. Ovo su neki od njih:

• Ultraljubičasto - ovo zračenje osoba može osjetiti na sebi dok se sunča na suncu.
• X-zrake imaju najkraće valne duljine, nazivaju se x-zrake.
• Čak i osoba može vidjeti infracrvene zrake, primjer za to je obični dječji laser. Ova vrsta zračenja nastaje podudarnošću mikrovalnih radijskih emisija i vidljive svjetlosti. Često se infracrveno zračenje koristi u fizioterapiji.
• Radioaktivno zračenje nastaje pri raspadu kemijskih radioaktivnih elemenata. Više o zračenju možete saznati iz članka.
• Optičko zračenje nije ništa drugo nego svjetlosno zračenje, svjetlost u najširem smislu riječi.
• Gama zračenje je vrsta elektromagnetskog zračenja kratke valne duljine. Koristi se, primjerice, u terapiji zračenjem.

Znanstvenici već odavno znaju da neka zračenja nepovoljno utječu na ljudski organizam. Koliko će taj učinak biti jak ovisi o trajanju i snazi ​​zračenja. Ako se duže vrijeme izlažete zračenju, to može dovesti do promjena na staničnoj razini. Sva elektronička oprema koja nas okružuje, bilo da se radi o mobitelu, računalu ili mikrovalnoj pećnici - sve to ima utjecaj na zdravlje. Stoga morate paziti da se ne izložite prekomjernom zračenju.

"Elektroliza otopina i talina" - Michael Faraday (1791. - 1867.). Izbjegavajte prskanje elektrolita. Sheme procesa. Ciljevi lekcije: Elektroliti su složene tvari čije taline i otopine provode električnu struju. GBOU srednja škola br. 2046 Moskva. Su2+ je oksidacijsko sredstvo. Soli, lužine, kiseline. Sigurnosna pravila za rad na računalu. Sigurnosne mjere. Proces dodavanja elektrona ionima naziva se redukcija. Katoda. Tema na rocku: “Elektroliza talina i otopina soli bez kisika.

„Fizika magnetskog polja“ – Postavljanjem čelične šipke unutar solenoida dobivamo najjednostavniji elektromagnet. Otprilike izbrojte magnetizirane karanfile. Promotrimo magnetsko polje vodiča zamotanog u spiralu. Metoda linija sila. Ciljevi i zadaci projekta: U blizini ravne žice nalazi se magnetska igla. Izvor magnetskog polja.

"Nuklearna energija" - Na ovakvim kongresima rješavaju se pitanja vezana uz instalacijske radove na nuklearnim elektranama. Radioaktivni otpad nastaje u gotovo svim fazama nuklearnog ciklusa. Dana Sev. Naravno, nuklearna energija se može potpuno napustiti. Nuklearna elektrana, termoelektrana, hidroelektrana - moderna civilizacija. Zaporozhye NE. Energija: "protiv".

„Fizika svjetlosti“ – Izbor bodova. Građenje slike u divergentnoj leći. Zrcalni teleskop (reflektor). sabirna leća. Geometrijska optika. Pravocrtnost prostiranja svjetlosti objašnjava nastanak sjene. Pomrčina Sunca objašnjava se pravocrtnim širenjem svjetlosti. Sabirne (a) i divergentne (b) leće. Ljudsko oko. Širenje svjetlosti u optičkom vlaknu.

"Električni fenomeni 8. razred" - odbija. Kontakt. Supstance. Proces prenošenja električnog naboja na tijelo g. Trenje. Elektrometar za elektroskop. Uređaji. Električno punjenje. Razred 8. Električni fenomeni MOU Pervomaiskaya srednje škole Khairulina Galina Alexandrovna. + DVIJE vrste naboja -. Električni fenomeni početkom 17. stoljeća. Neprovodnici (dielektrici) - ebonit - jantar Porculanska guma. od dielektrika. ELEKTRON (grč.) - JANTAR. Naboji ne nestaju i ne pojavljuju se, već se samo preraspodjeljuju između dva tijela. Izolatori. Privlače slamke, paperje, krzno. Trenje. Oba tijela su naelektrizirana.

"Aktivnost Lomonosova" - Obuka se provodila tijekom cijele godine. : Književna djelatnost. Razvoj Lomonosovljeve djelatnosti. Lomonosov je star 300 godina. Novo razdoblje u životu. Putovanje u Moskvu. Vrijednost kemije u životu Lomonosova.

Svaki je čovjek svakodnevno izložen različitim vrstama zračenja. Za one koji nisu upoznati s fizičkim fenomenima, slabo im je jasno što ovaj proces znači i odakle dolazi.

Zračenje u fizici- ovo je stvaranje novog elektromagnetskog polja, koje nastaje tijekom reakcije čestica nabijenih električnom strujom, drugim riječima, to je određeni tok elektromagnetskih valova koji se šire okolo.

Svojstva procesa zračenja

Ovu teoriju postavio je Faraday M. u 19. stoljeću, a nastavio i razvio Maxwell D. On je bio taj koji je svim studijama uspio dati strogu matematičku formulu.

Maxwell je uspio izvesti i strukturirati Faradayeve zakone, iz kojih je utvrdio da svi elektromagnetski valovi putuju istom brzinom svjetlosti. Zahvaljujući njegovom radu neke su pojave i radnje u prirodi postale objašnjive. Kao rezultat njegovih otkrića, postala je moguća pojava električne i radio tehnologije.

Nabijene čestice određuju karakteristična svojstva zračenja. Također, na proces snažno utječe interakcija nabijenih čestica s magnetskim poljima kojima teži.

Na primjer, kada je u interakciji s atomskim tvarima, brzina čestice se mijenja, prvo se usporava, a zatim prestaje dalje kretati, u znanosti se taj fenomen naziva kočno zračenje.

Možete susresti različite vrste ovog fenomena, neke je stvorila sama priroda, a druge uz pomoć ljudske intervencije.

Međutim, sam zakon promjene vrste lijeka je isti za sve. Elektromagnetsko polje je odvojeno od nabijenog elementa, ali se kreće istom brzinom.

Karakteristika polja izravno ovisi o brzini kojom se odvija samo kretanje, kao io veličini nabijene čestice. Ako se tijekom kretanja ni s čim ne sudari, tada se njegova brzina ne mijenja i, prema tome, ne stvara zračenje.

Ali ako se tijekom kretanja sudari s različitim česticama, tada se brzina mijenja, dio vlastitog polja se odvaja i pretvara u slobodno. Ispada da se formiranje magnetskih valova događa samo kada se brzina čestice mijenja.

Različiti čimbenici mogu utjecati na brzinu, stoga nastaju različite vrste zračenja, na primjer, to može biti zračenje kočnica. Postoji i dipolno, multipolno zračenje, nastaju kada čestica unutar sebe promijeni postojeću strukturu.

Bitno je da polje uvijek ima zamah, energiju.

Budući da je tijekom međudjelovanja pozitrona i elektrona moguće stvaranje slobodnih polja, dok nabijene čestice zadržavaju impuls, energiju, koja se prenosi na elektromagnetsko polje.

Izvori i vrste zračenja

Elektromagnetski valovi izvorno su postojali u prirodi, u procesu razvoja i stvaranja novih zakona fizike pojavili su se novi izvori zračenja, koji se nazivaju umjetnima, koje je stvorio čovjek. Jedna od tih vrsta je X-zrake.

Da biste sami osjetili ovaj proces, ne morate izlaziti iz stana. Elektromagnetski valovi okružuju osobu posvuda, samo upalite svjetlo ili zapalite svijeću. Podižući ruku prema izvoru svjetla, možete osjetiti toplinu kojom predmeti zrače. Takva se pojava naziva.

Međutim, postoje i druge vrste, na primjer, u ljetnim mjesecima, odlazeći na plažu, osoba prima ultraljubičasto zračenje, koje dolazi od sunčevih zraka.

Svake godine, na liječničkom pregledu, podvrgavaju se takvom postupku kao što je fluorografija, kako bi se obavio liječnički pregled, koristi se posebna rendgenska oprema, koja također daje zračenje.

Također se koristi u medicini, najčešće se koristi u fizioterapiji bolesnika. Ova vrsta se također koristi u dječjim laserima. Terapija zračenjem također se koristi u liječenju određenih bolesti. Ovaj tip se naziva gama jer su valne duljine vrlo kratke.

Ovaj fenomen je moguć zbog potpune podudarnosti nabijenih čestica koje su u interakciji s izvorom svjetlosti.

Mnogi su čuli za zračenje, to je također jedna od vrsta zračenja.

Nastaje tijekom raspada kemijskih elemenata koji su radioaktivni, odnosno proces se događa zbog činjenice da se jezgre čestica cijepaju na atome, a oni emitiraju radioaktivne valove. Radio, televizija za svoje emitiranje koriste radio valove, valovi koje emitiraju imaju veliku valnu duljinu.

Pojava zračenja

Električni dipol je najjednostavniji element koji proizvodi fenomen. Međutim, proces stvara određeni sustav koji se sastoji od dvije čestice koje osciliraju na različite načine.

Ako su čestice u ravnoj liniji, kada se kreću jedna prema drugoj, tada se dio elektromagnetskog polja odvaja i nastaju nabijeni valovi.

U fizici se takav fenomen naziva neizotopnim, budući da nastala energija nema istu snagu. U ovom slučaju brzina i položaj elemenata nisu bitni, jer pravi emiteri moraju imati veliki broj elemenata koji imaju naboj.

Početno stanje može se promijeniti ako se istoimene nabijene čestice počnu skupljati prema jezgri, gdje dolazi do raspodjele naboja. Takav spoj se može smatrati električnim dipolom, jer će rezultirajući sustav biti potpuno električki neutralnog tipa.

Ako nema dipola, tada je moguće stvoriti proces pomoću kvadrupola. I u fizici se razlikuje složeniji sustav za primanje zračenja - to je multipol.

Za nastanak takvih čestica potrebno je koristiti krug sa strujom, tada je pri kretanju moguća pojava kvadrupolnog zračenja. Važno je uzeti u obzir da je intenzitet magnetskog tipa puno manji od intenziteta električnog tipa.

Reakcija zračenja

U procesu međudjelovanja čestica gubi dio vlastite energije, jer pri gibanju na nju djeluje određena sila. On, pak, utječe na brzinu protoka valova, s njegovim djelovanjem, djelujuća sila kretanja usporava. Taj se proces naziva radijacijsko trenje.

Kod ove reakcije sila procesa će biti vrlo mala, ali će brzina biti vrlo velika i blizu brzine svjetlosti. Ovaj fenomen možemo razmotriti na primjeru našeg planeta.

Magnetsko polje sadrži prilično veliku energiju, tako da elektroni koji se emitiraju iz svemira ne mogu doći do površine planeta. Međutim, postoje čestice kozmičkih valova koje mogu doprijeti do Zemlje. Takvi elementi bi trebali imati veliki gubitak vlastite energije.

Također su istaknute dimenzije područja prostora, ova vrijednost je važna za zračenje. Ovaj faktor utječe na formiranje polja elektromagnetskog zračenja.

U ovom stanju gibanja čestice nisu velike, ali je brzina odvajanja polja od elementa jednaka brzini svjetlosti, te se ispostavlja da će proces stvaranja biti vrlo aktivan. I kao rezultat dobivaju se kratki elektromagnetski valovi.

U slučaju kada je brzina čestice velika, približno jednaka brzini svjetlosti, tada se vrijeme odvajanja polja povećava, taj proces traje dosta dugo i stoga elektromagnetski valovi imaju veliku duljinu. Budući da je njihov put trajao duže nego inače, i formiranje polja trajalo je dosta dugo.

U kvantnoj fizici također se koristi zračenje, ali kada se razmatraju sasvim drugi elementi, to mogu biti molekule, atomi. U ovom slučaju, fenomen zračenja se razmatra i pokorava se zakonima kvantne mehanike.

Zahvaljujući razvoju znanosti postalo je moguće vršiti korekcije i mijenjati karakteristike zračenja.

Mnoga su istraživanja pokazala da zračenje može negativno utjecati na ljudski organizam. Sve ovisi o kakvom je zračenju i koliko dugo mu je osoba bila izložena.

Nije tajna da tijekom kemijske reakcije i raspada nuklearnih molekula može doći do zračenja koje je opasno za žive organizme.

Kada se raspadnu, može doći do trenutnog i prilično jakog zračenja. Okolni objekti također mogu emitirati zračenje, kao što su mobiteli, mikrovalne pećnice, prijenosna računala.

Ovi objekti šalju, u pravilu, kratke elektromagnetske valove. Međutim, može doći do nakupljanja u tijelu, što utječe na zdravlje.

Osoba je stalno pod utjecajem različitih vanjskih čimbenika. Neki od njih su vidljivi, poput vremenskih uvjeta, a stupanj njihovog utjecaja može se kontrolirati. Drugi nisu vidljivi ljudskom oku i nazivaju se zračenjem. Svatko bi trebao znati vrste zračenja, njihovu ulogu i primjenu.

Neke vrste zračenja mogu se naći posvuda. Radio valovi su najbolji primjer. To su vibracije elektromagnetske prirode koje se mogu širiti u prostoru brzinom svjetlosti. Takvi valovi nose energiju iz generatora.

Izvore radiovalova možemo podijeliti u dvije skupine.

1. Prirodne, to uključuje munje i astronomske jedinice.
2. Umjetno, odnosno ljudsko djelo. Oni uključuju emitere s izmjeničnom strujom. To mogu biti uređaji za radio komunikaciju, radiodifuziju, računala i navigacijski sustavi.

Ljudska koža je sposobna taložiti ovu vrstu valova na svojoj površini, pa postoje brojne negativne posljedice njihovog utjecaja na čovjeka. Zračenje radio valova može usporiti aktivnost moždanih struktura, kao i uzrokovati mutacije na razini gena.

Za osobe koje imaju ugrađen srčani stimulator takvo izlaganje je smrtonosno. Ovi uređaji imaju jasnu maksimalnu dopuštenu razinu zračenja, porast iznad nje dovodi do neravnoteže u radu sustava stimulatora i dovodi do njegovog kvara.

Svi učinci radio valova na tijelo proučavani su samo na životinjama, nema izravnih dokaza o njihovom negativnom djelovanju na ljude, ali znanstvenici još uvijek traže načine kako se zaštititi. Kao takve, još ne postoje učinkovite metode. Jedino što se može savjetovati je da se držite podalje od opasnih uređaja. Budući da kućanski aparati spojeni na mrežu također stvaraju polje radio valova oko sebe, jednostavno je potrebno isključiti napajanje uređaja koje osoba trenutno ne koristi.

Infracrveno zračenje

Sve vrste zračenja međusobno su povezane na ovaj ili onaj način. Neki od njih vidljivi su ljudskom oku. Infracrveno zračenje nalazi se uz onaj dio spektra koji ljudsko oko može uhvatiti. Ne samo da osvjetljava površinu, već je također može zagrijati.

Glavni prirodni izvor IC zraka je sunce.Čovjek je stvorio umjetne emitere, pomoću kojih se postiže potreban toplinski učinak.

Sada moramo utvrditi koliko je ova vrsta zračenja korisna ili štetna za ljude. Gotovo svo dugovalno infracrveno zračenje apsorbiraju gornji slojevi kože, stoga je ne samo sigurno, već također može povećati imunitet i poboljšati regenerativne procese u tkivima.

Što se tiče kratkih valova, oni mogu ići duboko u tkiva i uzrokovati pregrijavanje organa. Takozvani toplinski šok posljedica je izlaganja kratkim infracrvenim valovima. Simptomi ove patologije poznati su gotovo svima:

• pojava vrtnje u glavi;
• osjećaj mučnine;
• povećanje broja otkucaja srca;
• poremećaji vida karakterizirani zatamnjenjem očiju.

Kako se zaštititi od opasnog utjecaja? Potrebno je pridržavati se sigurnosnih mjera, korištenjem toplinske zaštitne odjeće i zaslona. Korištenje kratkovalnih grijača mora biti jasno dozirano, grijaće tijelo mora biti obloženo toplinsko izolacijskim materijalom, uz pomoć kojeg se postiže zračenje mekih dugih valova.

Ako bolje razmislite, sve vrste zračenja mogu prodrijeti u tkivo. Ali upravo je rendgensko zračenje omogućilo korištenje ovog svojstva u praksi u medicini.

Ako X-zrake usporedimo sa zrakama svjetlosti, onda prve imaju vrlo veliku duljinu, što im omogućuje prodiranje čak i kroz neprozirne materijale. Takve zrake se ne mogu reflektirati i lomiti. Ova vrsta spektra ima meku i tvrdu komponentu. Meki se sastoji od dugih valova koje ljudska tkiva mogu u potpunosti apsorbirati. Dakle, stalna izloženost dugim valovima dovodi do oštećenja stanica i mutacije DNA.

Postoji niz struktura koje ne mogu propustiti X-zrake kroz sebe. To uključuje, na primjer, koštano tkivo i metale. Na temelju toga izrađuju se slike ljudskih kostiju kako bi se dijagnosticirala njihova cjelovitost.

Trenutno su stvoreni uređaji koji omogućuju ne samo snimanje fiksne slike, na primjer, ekstremiteta, već i promatranje promjena koje se s njim događaju "online". Ovi uređaji pomažu liječniku da izvede kirurški zahvat na kostima pod kontrolom vida, bez pravljenja širokih traumatskih rezova. Uz pomoć takvih uređaja moguće je proučavati biomehaniku zglobova.

Što se tiče negativnih učinaka rendgenskih zraka, produljeni kontakt s njima može dovesti do razvoja radijacijske bolesti, koja se manifestira na više načina:

• neurološki poremećaji;
• dermatitis;
• smanjen imunitet;
• inhibicija normalne hematopoeze;
• razvoj onkološke patologije;
• neplodnost.

Kako biste se zaštitili od strašnih posljedica, u kontaktu s ovom vrstom zračenja potrebno je koristiti zaštitne štitove i obloge od materijala koji ne propuštaju zrake.

Ljudi su ovu vrstu zraka nazivali jednostavno - svjetlo. Ovu vrstu zračenja može apsorbirati objekt utjecaja, djelomično prolazeći kroz njega i djelomično reflektirajući se. Takva svojstva naširoko se koriste u znanosti i tehnologiji, posebice u proizvodnji optičkih instrumenata.

Svi izvori optičkog zračenja dijele se u nekoliko skupina.

1. Toplinski, s kontinuiranim spektrom. Toplina se u njima oslobađa zbog struje ili procesa izgaranja. To mogu biti električne i halogene žarulje sa žarnom niti, kao i pirotehnički proizvodi i električni rasvjetni uređaji.
2. Luminescentni, koji sadrži plinove pobuđene tokovima fotona. Takvi izvori su štedni uređaji i katodoluminiscentni uređaji. Što se tiče radio- i kemiluminiscentnih izvora, tokovi u njima su pobuđeni zbog proizvoda radioaktivnog raspada, odnosno kemijskih reakcija.
3. Plazma, čije karakteristike ovise o temperaturi i tlaku plazme nastale u njima. To mogu biti plinske, živine cjevaste i ksenonske žarulje. Spektralni izvori, kao i uređaji pulsne prirode, nisu iznimka.

Optičko zračenje na ljudsko tijelo djeluje u kombinaciji s ultraljubičastim zračenjem koje potiče stvaranje melanina u koži. Dakle, pozitivan učinak traje sve dok se ne dosegne prag izloženosti, iznad kojeg postoji rizik od opeklina i onkopatologije kože.

Najpoznatije i najkorištenije zračenje, čije djelovanje možemo pronaći posvuda, je ultraljubičasto zračenje. Ovo zračenje ima dva spektra od kojih jedan dopire do zemlje i sudjeluje u svim procesima na zemlji. Drugi je odgođen ozonskim omotačem i ne prolazi kroz njega. Ozonski omotač neutralizira ovaj spektar i na taj način ima zaštitnu ulogu. Uništavanje ozonskog omotača opasno je prodiranjem štetnih zraka na površinu zemlje.

Prirodni izvor ove vrste zračenja je Sunce. Izumljen je ogroman broj umjetnih izvora:

• Lampe protiv eritema koje aktiviraju proizvodnju vitamina D u slojevima kože i pomažu u liječenju rahitisa.
• Solarij, ne samo da vam omogućuje sunčanje, već ima i terapeutski učinak za osobe s patologijama uzrokovanim nedostatkom sunčeve svjetlosti.
• Laserski emiteri koji se koriste u biotehnologiji, medicini i elektronici.

Što se tiče utjecaja na ljudski organizam, on je dvojak. S jedne strane, nedostatak ultraljubičastog zračenja može izazvati razne bolesti. Dozirano opterećenje takvim zračenjem pomaže imunološkom sustavu, radu mišića i pluća, a također sprječava hipoksiju.

Sve vrste utjecaja dijele se u četiri skupine:

• sposobnost ubijanja bakterija;
• uklanjanje upale;
• obnova oštećenih tkiva;
• smanjenje boli.

Negativni učinci ultraljubičastog zračenja uključuju sposobnost izazivanja raka kože s produljenom izloženošću. Melanom kože je izrazito zloćudna vrsta tumora. Takva dijagnoza gotovo 100 posto znači nadolazeću smrt.

Što se tiče organa vida, prekomjerno izlaganje ultraljubičastim zrakama oštećuje mrežnicu, rožnicu i ovojnice oka. Stoga je ovu vrstu zračenja potrebno koristiti umjereno. Ako je pod određenim okolnostima potrebno dulje vrijeme kontaktirati s izvorom ultraljubičastih zraka, tada je potrebno zaštititi oči naočalama, a kožu posebnim kremama ili odjećom.

To su takozvane kozmičke zrake, koje nose jezgre atoma radioaktivnih tvari i elemenata. Tok gama zračenja ima vrlo visoku energiju i može brzo prodrijeti u stanice tijela, ionizirajući njihov sadržaj. Uništeni stanični elementi djeluju poput otrova, razgrađuju se i truju cijelo tijelo. Jezgra stanica nužno je uključena u proces, što dovodi do mutacija u genomu. Zdrave stanice se uništavaju, a na njihovom mjestu nastaju mutirane stanice koje nisu u stanju u potpunosti osigurati tijelu sve što je potrebno.

Ovo zračenje je opasno jer ga čovjek ni na koji način ne osjeti. Učinci izloženosti ne pojavljuju se odmah, već imaju dugotrajan učinak. Prije svega, stanice hematopoetskog sustava, kose, genitalija i limfnog sustava pate.

Zračenje je vrlo opasno za razvoj radijacijske bolesti, ali i ovaj spektar je našao korisnu primjenu:

• uz njegovu pomoć steriliziraju se proizvodi, oprema i instrumenti za medicinske svrhe;
• mjerenje dubine podzemnih bunara;
• mjerenje duljine staze svemirskih letjelica;
• utjecaj na biljke u svrhu identifikacije produktivnih sorti;
• u medicini se takvo zračenje koristi za terapiju zračenjem u liječenju onkologije.

Zaključno, mora se reći da sve vrste zraka čovjek uspješno koristi i da su neophodne. Zahvaljujući njima postoje biljke, životinje i ljudi. Zaštita od pretjeranog izlaganja trebala bi biti glavni prioritet tijekom rada.