Radyasyon: türleri ve vücut üzerindeki etkileri. Fizikte radyasyon nedir? Radyasyonun tanımı, özellikleri, fizikteki uygulamaları

§ 1. Termal radyasyon

Isıtılmış cisimlerin radyasyonunun incelenmesi sürecinde, ısıtılan herhangi bir cismin geniş bir frekans aralığında elektromanyetik dalgalar (ışık) yaydığı bulunmuştur. Buradan, termal radyasyon, vücudun iç enerjisinden dolayı elektromanyetik dalgaların emisyonudur.

Termal radyasyon herhangi bir sıcaklıkta meydana gelir. Ancak düşük sıcaklıklarda neredeyse yalnızca uzun (kızılötesi) elektromanyetik dalgalar yayılır.

Enerjinin cisimler tarafından radyasyonunu ve emilimini karakterize eden aşağıdaki miktarları tutuyoruz:

enerjik parlaklıkR(T) ışıklı bir cismin yüzeyinin 1 m2'sinin 1 saniyede yaydığı W enerjisidir.

W/m2.

vücudun emisyonu R(λ,T) ( veya enerjik parlaklığın spektral yoğunluğu) bir ışıklı cismin yüzeyinin 1 m2'sinden 1 saniyede yayılan birim dalga boyu aralığındaki enerjidir.

.
.

Burada
λ'dan λ'ya kadar dalga boylarına sahip radyasyonun enerjisidir.
.

İntegral enerji parlaklığı ile spektral enerji parlaklık yoğunluğu arasındaki ilişki aşağıdaki ilişkiyle verilir:

.

.

Emisyon ve emilim yeteneklerinin oranının vücudun doğasına bağlı olmadığı deneysel olarak tespit edilmiştir. Bu, tüm cisimler için dalga boyunun (frekansın) ve sıcaklığın aynı (evrensel) fonksiyonu olduğu anlamına gelir. Bu ampirik yasa Kirchhoff tarafından keşfedildi ve onun adını taşıyor.

Kirchhoff yasası: emisyon ve soğurma yeteneklerinin oranı vücudun doğasına bağlı değildir, tüm cisimler için dalga boyunun (frekans) ve sıcaklığın aynı (evrensel) fonksiyonudur:

.

Herhangi bir sıcaklıkta üzerine gelen tüm radyasyonu tamamen soğuran bir cisme mutlak siyah cisim denir.

Tamamen siyah bir cismin soğurma kapasitesi a.h.t. (λ,T) bire eşittir. Bu, evrensel Kirchhoff fonksiyonunun olduğu anlamına gelir.
tamamen siyah bir cismin emisyonuyla aynı
. Bu nedenle, termal radyasyon problemini çözmek için Kirchhoff fonksiyonunun formunu veya tamamen siyah bir cismin emisyonunu belirlemek gerekliydi.

Deneysel verilerin analiz edilmesi ve termodinamik yöntemler kullanarak Avusturyalı fizikçiler Josef Stefan(1835 – 1893) ve Ludwig Boltzmann(1844-1906) 1879'da A.H.T radyasyonu sorununu kısmen çözdü. Bir a.ch.t.'nin enerjik parlaklığını belirlemek için bir formül elde ettiler. – R acht (T). Stefan-Boltzmann yasasına göre

,
.

İÇİNDE
1896'da Wilhelm Wien liderliğindeki Alman fizikçiler, tamamen siyah bir cismin termal radyasyon spektrumunda radyasyon yoğunluğunun dalga boyları (frekanslar) üzerindeki dağılımını incelemek için o zamanlar için ultra modern bir deney düzeneği yarattılar. Bu kurulum üzerinde yapılan deneyler: ilk olarak Avusturyalı fizikçiler J. Stefan ve L. Boltzmann'ın elde ettiği sonucu doğruladı; ikinci olarak termal radyasyon yoğunluğunun dalga boyuna göre dağılımının grafikleri elde edildi. Hız değerlerine göre, J. Maxwell tarafından daha önce elde edilen, kapalı bir hacimdeki gaz moleküllerinin dağılım eğrilerine şaşırtıcı derecede benziyorlardı.

Ortaya çıkan grafiklerin teorik açıklaması, 19. yüzyılın 90'lı yıllarının sonlarında merkezi bir sorun haline geldi.

İngiliz klasik fizik lordu Rayleigh(1842-1919) ve Efendim James Kot(1877-1946) termal radyasyona uygulandı istatistiksel fizik yöntemleri(Enerjinin serbestlik derecelerine göre eşit dağılımına ilişkin klasik yasayı kullandık). Rayleigh ve Jeans, istatistiksel fizik yöntemini dalgalara uyguladılar, tıpkı Maxwell'in bunu kapalı bir boşlukta kaotik bir şekilde hareket eden parçacıklardan oluşan denge topluluğuna uyguladığı gibi. Her elektromanyetik salınım için kT'ye eşit bir ortalama enerji olduğunu varsaydılar ( elektrik enerjisi için ve manyetik enerji). Bu değerlendirmelere dayanarak AC'nin emisyonu için aşağıdaki formülü elde ettiler:

.

e
Bu formül, uzun dalga boylarında (düşük frekanslarda) deneysel bağımlılığın seyrini iyi tanımladı. Ancak kısa dalga boyları için (yüksek frekanslar veya spektrumun ultraviyole bölgesi), Rayleigh ve Jeans'in klasik teorisi radyasyon yoğunluğunda sonsuz bir artış öngörüyordu. Bu etkiye ultraviyole felaketi denir.

Herhangi bir frekanstaki sabit bir elektromanyetik dalganın aynı enerjiye karşılık geldiğini varsayan Rayleigh ve Jeans, sıcaklık arttıkça daha yüksek frekansların radyasyona katkıda bulunduğu gerçeğini ihmal ettiler. Doğal olarak benimsedikleri modelin, yüksek frekanslardaki radyasyon enerjisinde sonsuz bir artışa yol açması gerekirdi. Ultraviyole felaketi klasik fiziğin ciddi bir paradoksu haline geldi.

İLE
a.ch.t.'nin emisyonunun bağımlılığına ilişkin bir formül elde etmek için bir sonraki girişim. dalga boylarından Vin tarafından üstlenildi. Yöntemleri kullanma klasik termodinamik ve elektrodinamik Suçlamak Grafiksel gösterimi deneyde elde edilen verilerin kısa dalga boyu (yüksek frekans) kısmıyla tatmin edici bir şekilde örtüşen, ancak uzun dalga boyları (düşük frekanslar) için deneysel sonuçlarla kesinlikle çelişen bir ilişki türetmek mümkündü. .

.

Bu formülden dalga boyunu ilişkilendiren bir ilişki elde edildi.
maksimum radyasyon yoğunluğuna ve mutlak vücut sıcaklığı T'ye (Wien'in yer değiştirme yasası) karşılık gelir:

,
.

Bu, sıcaklık arttıkça maksimum radyasyon yoğunluğunun daha kısa dalga boylarına doğru kaydığını gösteren Wien'in deney sonuçlarıyla tutarlıydı.

Ancak eğrinin tamamını açıklayan bir formül yoktu.

Daha sonra o dönemde Berlin'deki Kaiser Wilhelm Enstitüsü'nün fizik bölümünde çalışan Max Planck (1858-1947) sorunun çözümünü ele aldı. Planck, Prusya Akademisi'nin oldukça muhafazakar bir üyesiydi ve kendini tamamen klasik fizik yöntemlerine kaptırmıştı. Termodinamik konusunda tutkuluydu. Pratik olarak, 1879'da tezini savunduğu andan itibaren ve neredeyse yüzyılın sonuna kadar Planck, termodinamik yasalarıyla ilgili problemleri incelemek için art arda yirmi yıl harcadı. Planck, klasik elektrodinamiğin, denge radyasyonunun enerjisinin dalga boyları (frekanslar) üzerinde nasıl dağıldığı sorusuna cevap veremeyeceğini anlamıştı. Termodinamik alanıyla ilgili ortaya çıkan problem. Planck, madde ve ışınım (ışık) arasında denge kurmanın geri dönüşü olmayan sürecini araştırdı.. Planck, teori ile deneyim arasında uzlaşma sağlamak için klasik teoriden yalnızca bir noktada geri çekildi: ışık emisyonunun kısımlar halinde (kuantum) meydana geldiği hipotezini kabul etti. Planck tarafından benimsenen hipotez, termal radyasyon için spektrum boyunca deneye karşılık gelen böyle bir enerji dağılımı elde etmeyi mümkün kıldı.

.

14 Aralık 1900'de Planck sonuçlarını Berlin Fizik Topluluğu'na sundu. Böylece kuantum fiziği doğdu.

Planck'ın fiziğe kattığı radyasyon enerjisi kuantumunun, radyasyonun frekansıyla orantılı olduğu ortaya çıktı. (ve dalga boyuyla ters orantılı):

.

– artık Planck sabiti olarak adlandırılan evrensel sabit. Şuna eşittir:
.

Işık, hem dalga hem de parçacık özelliklerine sahip karmaşık bir maddi nesnedir.

Dalga parametreleri– dalga boyu ışık frekansı ve dalga numarası .

Parçacık özellikleri– enerji ve momentum .

Işığın dalga parametreleri, Planck sabiti kullanılarak onun parçacık özellikleriyle ilişkilidir:

.

Burada
Ve
- dalga sayısı.

Planck sabiti fizikte temel bir rol oynar. Bu boyutsal sabit, her bir spesifik fiziksel sistemin tanımında kuantum etkilerinin ne kadar önemli olduğunun ölçülmesini mümkün kılar.

Fiziksel bir problemin koşullarına göre Planck sabiti ihmal edilebilir bir değer olarak kabul edilebildiğinde, klasik (kuantum değil) bir tanımlama yeterlidir.

Fizikte yeni olanlar veya yeni çalışmaya başlayanlar için radyasyonun ne olduğu sorusu zor bir sorudur. Ancak bu fiziksel olayla neredeyse her gün karşılaşıyoruz. Basitçe söylemek gerekirse radyasyon, enerjinin elektromanyetik dalgalar ve parçacıklar halinde yayılması işlemidir, başka bir deyişle etrafa yayılan enerji dalgalarıdır.

Radyasyon kaynağı ve çeşitleri

Elektromanyetik dalgaların kaynağı yapay veya doğal olabilir. Örneğin yapay radyasyon, x-ışınlarını içerir.

Radyasyonu evinizden çıkmadan bile hissedebilirsiniz: elinizi yanan bir mumun üzerinde tutmanız yeterlidir ve anında ısı radyasyonunu hissedeceksiniz. Termal olarak adlandırılabilir, ancak bunun yanında fizikte başka radyasyon türleri de vardır. Bunlardan bazıları:

• Ultraviyole radyasyon, kişinin güneşlenirken hissedebileceği bir radyasyondur.
• X-ışınları, x-ışınları olarak adlandırılan en kısa dalga boylarına sahiptir.
• İnsanlar bile kızılötesi ışınları görebilir; bunun bir örneği sıradan bir çocuk lazeridir. Bu tür radyasyon, mikrodalga radyo emisyonları ve görünür ışık çakıştığında oluşur. Kızılötesi radyasyon sıklıkla fizyoterapide kullanılır.
• Radyoaktif radyasyon, kimyasal radyoaktif elementlerin bozunması sırasında üretilir. Makaleden radyasyon hakkında daha fazla bilgi edinebilirsiniz.
• Optik radyasyon, kelimenin geniş anlamıyla ışık radyasyonundan başka bir şey değildir.
• Gama radyasyonu, kısa dalga boyuna sahip bir tür elektromanyetik radyasyondur. Örneğin radyasyon terapisinde kullanılır.

Bilim adamları, bazı radyasyonun insan vücudu üzerinde zararlı bir etkiye sahip olduğunu uzun zamandır biliyorlar. Bu etkinin ne kadar güçlü olacağı radyasyonun süresine ve gücüne bağlıdır. Kendinizi uzun süre radyasyona maruz bırakırsanız bu durum hücresel düzeyde değişikliklere yol açabilir. İster cep telefonu, ister bilgisayar, ister mikrodalga fırın olsun etrafımızı saran tüm elektronik ekipmanların sağlığımız üzerinde etkisi vardır. Bu nedenle kendinizi gereksiz radyasyona maruz bırakmamaya dikkat etmelisiniz.

“Çözeltilerin ve eriyiklerin elektrolizi” - Michael Faraday (1791 – 1867). Elektrolitin sıçramasına izin vermeyin. Süreç diyagramları. Dersin hedefleri: Elektrolitler, eriyikleri ve çözeltileri elektrik akımını ileten karmaşık maddelerdir. GBOU ortaokul No. 2046, Moskova. Cu2+ oksitleyici bir maddedir. Tuzlar, alkaliler, asitler. PC'de çalışırken güvenlik kuralları. Güvenlik düzenlemeleri. İyonlarla elektron ekleme işlemine indirgeme denir. Katot. Rock teması: “Erimelerin ve oksijensiz tuzların çözeltilerinin elektrolizi.

“Manyetik alanın fiziği” - Solenoidin içine çelik bir çubuk yerleştirerek en basit elektromıknatısı elde ederiz. Mıknatıslanmış çivilerin sayısını kabaca sayalım. Spiral şeklinde sarılmış bir iletkenin manyetik alanını düşünün. Alan çizgisi yöntemi. Projenin amaç ve hedefleri: Düz bir telin yanına manyetik bir iğne yerleştirilmiştir. Manyetik alan kaynağı.

“Atom Enerjisi” - Bu tür kongrelerde nükleer santrallerdeki tesisat işleriyle ilgili konular çözüme kavuşturulmaktadır. Radyoaktif atık nükleer döngünün hemen hemen her aşamasında üretilir. Kuzeye Elbette nükleer enerjiden tamamen vazgeçilebilir. Nükleer santraller, termik santraller, hidroelektrik santraller modern medeniyettir. Zaporozhye NPP. Enerji: “karşı”.

“Işık Fiziği” - Gözlük seçimi. Uzaklaşan bir mercekte bir görüntünün oluşturulması. Ayna teleskopu (reflektör). Yakınsayan mercek. Geometrik optik. Işığın yayılmasının düzlüğü gölgelerin oluşumunu açıklar. Güneş tutulması ışığın doğrusal yayılmasıyla açıklanır. Yakınsak (a) ve ıraksak (b) mercekler. İnsan gözü. Fiber ışık kılavuzunda ışığın yayılması.

“Elektrik olayları, 8. sınıf” - Repel. Temas etmek. Maddeler. Vücuda bir Elektrik yükü verme süreci g. Sürtünme. Elektroskop elektrometresi. Cihazlar. Elektrik şarjı. 8. sınıf Elektrik olayları Belediye eğitim kurumu Pervomaiskaya ortaokulu Khairullina Galina Aleksandrovna. + İKİ tür ücret -. 17. yüzyılın başlarında elektriksel olaylar. İletken olmayanlar (Dielektrikler) - ebonit - amber Porselen kauçuk. Dielektriklerden. ELEKTRON (Yunanca) - AMBER. Yükler ortadan kaybolmaz veya ortaya çıkmaz, yalnızca iki cisim arasında yeniden dağıtılır. İzolatörler. Pipetleri, tüyleri ve kürkleri çekerler. Sürtünme. Her iki gövde de elektriklidir.

“Lomonosov'un faaliyetleri” - Eğitim tüm yıl boyunca gerçekleştirildi. : Edebi faaliyet. Lomonosov'un faaliyetlerinin geliştirilmesi. Lomonosov 300 yaşında. Hayatta yeni bir dönem. Moskova'ya seyahat. Lomonosov'un hayatında kimyanın önemi.

Her insan her gün farklı türde radyasyona maruz kalmaktadır. Fiziksel olaylara pek aşina olmayanlar için bu sürecin ne anlama geldiği ve nereden geldiği hakkında çok az fikirleri vardır.

Fizikte radyasyon- elektrik akımı yüklü parçacıkların reaksiyonuyla oluşan yeni bir elektromanyetik alanın oluşması, yani etrafa yayılan elektromanyetik dalgaların belirli bir akışıdır.

Radyasyon sürecinin özellikleri

Bu teori, 19. yüzyılda Faraday M. tarafından ortaya atıldı ve Maxwell D. tarafından sürdürüldü ve geliştirildi. Tüm araştırmalara katı bir matematiksel formül verebilen oydu.

Maxwell, tüm elektromanyetik dalgaların ışıkla aynı hızda ilerlediğini belirleyen Faraday yasalarını türetmeyi ve yapılandırmayı başardı. Çalışmaları sayesinde doğadaki bazı olgular ve eylemler açıklanabilir hale geldi. Bulguları sonucunda elektrik ve radyo teknolojisinin ortaya çıkışı mümkün oldu.

Yüklü parçacıklar radyasyonun karakteristik özelliklerini belirler. Süreç aynı zamanda yüklü parçacıkların yöneldiği manyetik alanlarla etkileşiminden de güçlü bir şekilde etkilenir.

Örneğin atomik maddelerle etkileşime girdiğinde parçacığın hızı değişir, önce yavaşlar, sonra ilerlemesi durur; bilimde bu olaya bremsstrahlung denir.

Bu olgunun farklı türlerini bulabilirsiniz; bazıları doğanın kendisi tarafından yaratılmış, bazıları ise insan müdahalesi yoluyla yaratılmıştır.

Ancak şifanın türünü değiştirme kanunu herkes için aynıdır. Elektromanyetik alan yüklü elemandan ayrılmıştır ancak aynı hızda hareket eder.

Alanın özellikleri doğrudan hareketin meydana geldiği hıza ve yüklü parçacığın boyutuna bağlıdır. Hareket halindeyken herhangi bir şeye çarpmazsa hızı değişmez ve dolayısıyla radyasyon oluşturmaz.

Ancak hareket ederken farklı parçacıklarla çarpışırsa hız değişir, kendi alanının bir kısmı kesilir ve serbest hale gelir. Manyetik dalga oluşumunun yalnızca parçacık hızı değiştiğinde meydana geldiği ortaya çıktı.

Çeşitli faktörler hızı etkileyebilir, dolayısıyla farklı türde radyasyon oluşur, örneğin bremsstrahlung olabilir. Ayrıca dipol ve çok kutuplu radyasyonlar da vardır; bunlar kendi içindeki bir parçacığın mevcut yapısını değiştirmesiyle oluşur.

Alanın her zaman momentuma, enerjiye sahip olması önemlidir.

Bir pozitron ve bir elektronun etkileşimi sırasında serbest alanların oluşumu mümkün olduğundan, yüklü parçacıklar elektromanyetik alana aktarılan momentumu ve enerjiyi korur.

Radyasyon kaynakları ve türleri

Elektromanyetik dalgalar başlangıçta doğada mevcuttu; yeni fizik yasalarının geliştirilmesi ve yaratılması sürecinde, insan tarafından yaratılan yapay olarak adlandırılan yeni radyasyon kaynakları ortaya çıktı. Bu tür X-ışınlarını içerir.

Bu süreci kendiniz deneyimlemek için dairenizden çıkmanıza gerek yok. Elektromanyetik dalgalar insanı her yerde çevreler, sadece ışığı açın veya bir mum yakın. Elinizi bir ışık kaynağına doğru kaldırdığınızda nesnelerin yaydığı ısıyı hissedebilirsiniz. Bu fenomene denir.

Ancak bunun başka türleri de vardır, örneğin yaz aylarında plaja giderken kişi güneş ışınlarından gelen ultraviyole radyasyon alır.

Her yıl yapılan tıbbi muayenede florografi adı verilen bir işlemden geçirilirler; tıbbi muayenenin yapılabilmesi için radyasyon da üreten özel röntgen cihazları kullanılır.

Aynı zamanda tıpta da kullanılır, çoğunlukla hastaların fizyoterapisinde kullanılır. Bu tip çocuk lazerlerinde de kullanılmaktadır. Radyasyon terapisi ayrıca bazı hastalıkların tedavisinde de kullanılır. Dalga boyu çok kısa olduğundan bu türe gama adı verilir.

Bu fenomen, ışık kaynağıyla etkileşime giren yüklü parçacıkların tamamen tesadüfi olması nedeniyle mümkündür.

Birçoğu radyasyonu duymuştur, bu da radyasyon türlerinden biridir.

Radyoaktif olan kimyasal elementlerin bozunması sırasında oluşur, yani süreç, parçacıkların çekirdeklerinin atomlara bölünmesi ve radyoaktif dalgalar yayması nedeniyle meydana gelir. Radyo ve televizyon, yayınları için radyo dalgalarını kullanır; yaydıkları dalgalar uzundur.

Radyasyonun meydana gelmesi

Bir elektrik dipolü bu fenomeni üreten en basit elementtir. Ancak süreç, farklı şekillerde titreşen iki parçacıktan oluşan belirli bir sistem yaratır.

Parçacıklar birbirlerine doğru düz bir çizgide hareket ederse elektromanyetik alanın bir kısmı kesilir ve yüklü dalgalar oluşur.

Fizikte bu olaya izotopik olmayan denir, çünkü ortaya çıkan enerji aynı güce sahip değildir. Bu durumda, elemanların hızı ve düzeni önemli değildir, çünkü gerçek yayıcıların çok sayıda yüklü elemana sahip olması gerekir.

Aynı adı taşıyan yüklü parçacıklar, yük dağılımının meydana geldiği çekirdeğe doğru çekilmeye başlarsa başlangıç ​​​​durumu değiştirilebilir. Böyle bir bağlantı, ortaya çıkan sistem elektriksel olarak tamamen nötr olacağından, bir elektrik dipol olarak düşünülebilir.

Dipol yoksa dört kutuplu bir işlem oluşturmak mümkündür. Ayrıca fizikte radyasyon üretmek için daha karmaşık bir sistem ayırt edilir - bu çok kutupludur.

Bu tür parçacıkları oluşturmak için akımlı bir devre kullanmak gerekir, daha sonra hareket sırasında dört kutuplu radyasyon meydana gelebilir. Manyetik tipin yoğunluğunun elektrik tipinden çok daha az olduğunu dikkate almak önemlidir.

Radyasyon reaksiyonu

Etkileşim sırasında parçacık, hareket ederken belirli bir kuvvetten etkilendiğinden kendi enerjisinin bir kısmını kaybeder. Bu da dalga akışının hızını etkiler; harekete geçtiğinde hareketin hareket kuvveti yavaşlar. Bu sürece radyasyon sürtünmesi denir.

Bu reaksiyonla birlikte sürecin kuvveti çok önemsiz olacak ancak hızı çok yüksek ve ışık hızına yakın olacak. Bu olguyu gezegenimiz örnek alınarak ele alınabilir.

Manyetik alan oldukça fazla enerji içerdiğinden uzaydan yayılan elektronlar gezegenin yüzeyine ulaşamaz. Ancak kozmik dalgaların dünyaya ulaşabilen parçacıkları da var. Bu tür elementlerin kendi enerjilerinde yüksek bir kayıp olması gerekir.

Uzayın bir bölgesinin boyutları da vurgulanmıştır; bu değer radyasyon için önemlidir. Bu faktör elektromanyetik radyasyon alanının oluşumunu etkiler.

Bu hareket halinde parçacıklar büyük değildir ancak alanın elementten ayrılma hızı ışığa eşittir ve yaratım sürecinin oldukça aktif olacağı ortaya çıkar. Ve bunun sonucunda kısa elektromanyetik dalgalar elde edilir.

Parçacığın hızının yüksek ve yaklaşık olarak ışığa eşit olması durumunda alan bağlantısının kesilmesi süresi artar, bu süreç oldukça uzun sürer ve dolayısıyla elektromanyetik dalgaların boyu da uzun olur. Yolculukları normalden uzun sürdüğü için sahanın oluşması da oldukça uzun sürdü.

Kuantum fiziği de radyasyondan yararlanıyor ama dikkate alındığında tamamen farklı elementler kullanılıyor, bunlar moleküller, atomlar olabilir. Bu durumda radyasyon olgusu dikkate alınır ve kuantum mekaniği yasalarına uyar.

Bilimin gelişmesi sayesinde radyasyonun özelliklerini değiştirmek ve düzeltmeler yapmak mümkün hale geldi.

Birçok çalışma radyasyonun insan vücudunu olumsuz yönde etkileyebileceğini göstermiştir. Her şey ne tür radyasyona ve kişinin buna ne kadar süre maruz kaldığına bağlıdır.

Kimyasal reaksiyon ve nükleer moleküllerin parçalanması sırasında canlı organizmalar için tehlikeli olan radyasyonun meydana gelebileceği bir sır değil.

Çürüdüklerinde anında ve oldukça güçlü bir ışınlama meydana gelebilir. Çevredeki nesneler de radyasyon üretebilir; bunlar cep telefonları, mikrodalga fırınlar, dizüstü bilgisayarlar olabilir.

Bu nesneler genellikle kısa elektromanyetik dalgalar gönderir. Ancak vücutta sağlığı etkileyen birikmeler meydana gelebilir.

Bir kişi sürekli olarak çeşitli dış faktörlerin etkisi altındadır. Hava koşulları gibi bunlardan bazıları görülebilir ve etkilerinin boyutu kontrol edilebilir. Diğerleri insan gözüyle görülemez ve radyasyon olarak adlandırılır. Herkes radyasyon türlerini, rollerini ve uygulamalarını bilmelidir.

İnsanlar her yerde bazı radyasyon türleriyle karşılaşabilirler. Bunun en iyi örneği radyo dalgalarıdır. Uzayda ışık hızında dağıtılabilen elektromanyetik nitelikteki titreşimlerdir. Bu tür dalgalar jeneratörlerden enerji taşır.

Radyo dalgası kaynakları iki gruba ayrılabilir.

1. Doğal olarak bunlara yıldırım ve astronomik birimler de dahildir.
2. Yapay, yani insan tarafından yaratılmıştır. Alternatif akım yayıcıları içerirler. Bunlar radyo iletişim cihazları, yayın cihazları, bilgisayarlar ve navigasyon sistemleri olabilir.

İnsan derisi bu tür dalgaları yüzeyinde biriktirme kapasitesine sahiptir, dolayısıyla bunların insanlar üzerindeki etkilerinin bir takım olumsuz sonuçları vardır. Radyo dalgası radyasyonu beyin yapılarının aktivitesini yavaşlatabilir ve ayrıca gen düzeyinde mutasyonlara neden olabilir.

Kalp pili taşıyan kişiler için bu tür bir maruz kalma ölümcül olabilir. Bu cihazlar, izin verilen maksimum radyasyon seviyesine sahiptir; bunun üzerine çıkmak, stimülatör sisteminin çalışmasında bir dengesizliğe neden olur ve bozulmasına yol açar.

Radyo dalgalarının vücut üzerindeki tüm etkileri yalnızca hayvanlarda incelenmiştir; insanlar üzerindeki olumsuz etkilerine dair doğrudan bir kanıt yoktur, ancak bilim adamları hala kendilerini korumanın yollarını arıyorlar. Henüz bu kadar etkili bir yöntem yok. Tavsiye edebileceğimiz tek şey tehlikeli cihazlardan uzak durmanızdır. Ağa bağlı ev aletleri de kendi etrafında bir radyo dalgası alanı oluşturduğundan, kişinin şu anda kullanmadığı cihazların gücünü kapatmak yeterlidir.

Kızılötesi spektrum radyasyonu

Her türlü radyasyon şu veya bu şekilde birbirine bağlıdır. Bazıları insan gözüyle görülebilir. Kızılötesi radyasyon, spektrumun insan gözünün algılayabileceği kısmına bitişiktir. Sadece yüzeyi aydınlatmakla kalmaz, aynı zamanda ısıtabilir.

Kızılötesi ışınların ana doğal kaynağı güneştir.İnsan, gerekli termal etkinin elde edildiği yapay yayıcılar yarattı.

Şimdi bu tür radyasyonun insanlar için ne kadar faydalı veya zararlı olduğunu bulmamız gerekiyor. Kızılötesi spektrumun neredeyse tüm uzun dalga radyasyonu cildin üst katmanları tarafından emilir, bu nedenle yalnızca güvenli olmakla kalmaz, aynı zamanda bağışıklığı geliştirebilir ve dokulardaki rejeneratif süreçleri geliştirebilir.

Kısa dalgalar ise dokuların derinliklerine inerek organların aşırı ısınmasına neden olabiliyor. Sıcak çarpması olarak adlandırılan olay, kısa kızılötesi dalgalara maruz kalmanın bir sonucudur. Bu patolojinin belirtileri hemen hemen herkes tarafından bilinmektedir:

• kafadaki baş dönmesinin ortaya çıkışı;
• mide bulantısı hissi;
• kalp atış hızında artış;
• gözlerin koyulaşmasıyla karakterize görme bozukluğu.

Kendinizi tehlikeli etkilerden nasıl korursunuz? Isıya karşı koruyucu giysiler ve ekranlar kullanarak güvenlik önlemlerine uymak gerekir. Kısa dalgalı ısıtıcıların kullanımı kesinlikle dozlanmalıdır; ısıtma elemanı, yumuşak uzun dalgaların ışınımının elde edildiği ısı yalıtım malzemesi ile kaplanmalıdır.

Düşünürseniz her türlü radyasyon dokuya nüfuz edebilir. Ancak bu özelliğin tıpta pratikte kullanılmasını mümkün kılan X-ışını radyasyonuydu.

X-ışını ışınlarını ışık ışınlarıyla karşılaştırırsak, birincisi çok uzundur ve bu da onların opak malzemelere bile nüfuz etmesine olanak tanır. Bu tür ışınlar yansıtılamaz veya kırılamaz. Bu tür spektrumun yumuşak ve sert bir bileşeni vardır. Yumuşak, insan dokusu tarafından tamamen emilebilen uzun dalgalardan oluşur. Böylece uzun dalgalara sürekli maruz kalmak hücre hasarına ve DNA mutasyonuna yol açar.

X ışınlarını kendi içinden iletemeyen çok sayıda yapı vardır. Bunlar arasında örneğin kemik dokusu ve metaller bulunur. Buna dayanarak, bütünlüklerini teşhis etmek için insan kemiklerinin fotoğrafları çekilir.

Şu anda, örneğin bir uzvun yalnızca sabit bir fotoğrafını çekmeyi değil, aynı zamanda onda meydana gelen değişiklikleri "çevrimiçi" olarak gözlemlemeyi de mümkün kılan cihazlar yaratılmıştır. Bu cihazlar, doktorun geniş travmatik kesiler yapmadan, görsel kontrol altında kemikler üzerinde ameliyat yapmasına yardımcı olur. Bu tür cihazları kullanarak eklemlerin biyomekaniğini incelemek mümkündür.

X ışınlarının olumsuz etkilerine gelince, onlarla uzun süreli temas, bir dizi işaretle kendini gösteren radyasyon hastalığının gelişmesine yol açabilir:

• nörolojik bozukluklar;
• dermatit;
• bağışıklığın azalması;
• normal hematopoezin inhibisyonu;
• onkolojik patolojinin gelişimi;
• kısırlık.

Kendinizi bu tür radyasyonla temas ettiğinizde korkunç sonuçlardan korumak için, ışınları iletmeyen malzemelerden yapılmış kalkanlar ve astarlar kullanmanız gerekir.

İnsanlar bu tür ışınlara basitçe ışık demeye alışkındır. Bu tür radyasyon, etki nesnesi tarafından kısmen içinden geçerek ve kısmen yansıtılarak emilebilir. Bu tür özellikler bilim ve teknolojide, özellikle optik aletlerin imalatında yaygın olarak kullanılmaktadır.

Tüm optik radyasyon kaynakları birkaç gruba ayrılır.

1. Termal, sürekli spektruma sahip. Akım veya yanma süreci nedeniyle içlerinde ısı açığa çıkar. Bunlar elektrikli ve halojen akkor lambaların yanı sıra piroteknik ürünler ve elektrikli aydınlatma cihazları olabilir.
2. Işıldayan, foton akışlarıyla uyarılan gazlar içeren. Bu tür kaynaklar enerji tasarruflu cihazlar ve katodolüminesans cihazlardır. Radyo ve kemilüminesan kaynaklara gelince, bunların içindeki akışlar sırasıyla radyoaktif bozunma ürünleri ve kimyasal reaksiyonlar nedeniyle heyecanlanır.
3. Özellikleri, içinde oluşan plazmanın sıcaklığına ve basıncına bağlı olan plazma. Bunlar gaz deşarjlı, cıva tüplü ve ksenon lambalar olabilir. Spektral kaynaklar ve darbeli cihazlar istisna değildir.

Optik radyasyon, ciltte melanin üretimini tetikleyen ultraviyole radyasyonla birlikte insan vücuduna etki eder. Böylece olumlu etki, aşıldığında yanık ve cilt kanseri riskinin ortaya çıktığı bir eşik maruziyet değerine ulaşılana kadar devam eder.

Etkileri her yerde bulunabilen en ünlü ve en yaygın kullanılan radyasyon ultraviyole radyasyondur. Bu radyasyonun iki spektrumu vardır; bunlardan biri dünyaya ulaşır ve dünyadaki tüm süreçlere katılır. İkincisi ozon tabakası tarafından tutulur ve içinden geçmez. Ozon tabakası bu spektrumu nötralize ederek koruyucu bir rol oynar. Zararlı ışınların dünya yüzeyine nüfuz etmesi nedeniyle ozon tabakasının tahrip olması tehlikelidir.

Bu tür radyasyonun doğal kaynağı Güneş'tir. Çok sayıda yapay kaynak icat edildi:

• Cildin katmanlarında D vitamini üretimini aktive eden ve raşitizm tedavisine yardımcı olan eritem lambaları.
• Solaryumlar sadece güneşlenmenizi sağlamakla kalmaz, aynı zamanda güneş ışığı eksikliğinden kaynaklanan patolojileri olan kişiler için de iyileştirici etkiye sahiptir.
• Biyoteknoloji, tıp ve elektronikte kullanılan lazer yayıcılar.

İnsan vücudu üzerindeki etkisi ise iki yönlüdür. Bir yandan ultraviyole radyasyon eksikliği çeşitli hastalıklara neden olabilir. Bu tür radyasyonun dozlanmış bir yükü bağışıklık sistemine, kas ve akciğer fonksiyonuna yardımcı olur ve ayrıca hipoksiyi önler.

Her türlü etki dört gruba ayrılır:

• bakterileri öldürme yeteneği;
• iltihabı hafifletmek;
• hasarlı dokuların restorasyonu;
• ağrı azalması.

Ultraviyole radyasyonun olumsuz etkileri, uzun süreli maruz kalma durumunda cilt kanserini tetikleme yeteneğini içerir. Derinin melanomu son derece kötü huylu bir tümör türüdür. Böyle bir teşhis neredeyse yüzde 100, yaklaşan ölüm anlamına geliyor.

Görme organında ise ultraviyole ışınlarına aşırı maruz kalmak gözün retinasına, korneasına ve zarlarına zarar verir. Bu nedenle bu tür radyasyonun ölçülü kullanılması gerekir. Belirli koşullar altında bir ultraviyole ışın kaynağıyla uzun süre temas halinde olmak zorundaysanız, gözlerinizi gözlükle, cildinizi ise özel kremler veya giysilerle korumak gerekir.

Bunlar, radyoaktif maddelerin ve elementlerin atomlarının çekirdeklerini taşıyan kozmik ışınlardır. Gama radyasyonu akışı çok yüksek bir enerjiye sahiptir ve vücut hücrelerine hızla nüfuz ederek içeriklerini iyonize edebilir. Tahrip edilen hücresel elementler zehir görevi görür, tüm vücudu ayrıştırır ve zehirler. Hücre çekirdeği mutlaka genomda mutasyonlara yol açan sürece dahil olur. Sağlıklı hücreler yok edilir ve onların yerine vücuda ihtiyaç duyduğu her şeyi tam olarak sağlayamayan mutant hücreler oluşur.

Bu radyasyon tehlikelidir çünkü kişi bunu hiç hissetmez. Maruz kalmanın sonuçları hemen ortaya çıkmaz, ancak uzun vadeli bir etkiye sahiptir. Hematopoietik sistem hücreleri, saç, genital organlar ve lenfoid sistem öncelikle etkilenir.

Radyasyon, radyasyon hastalığının gelişimi açısından çok tehlikelidir, ancak bu spektrum bile yararlı uygulamalar bulmuştur:

• tıbbi amaçlara yönelik ürün, ekipman ve aletlerin sterilize edilmesinde kullanılır;
• yeraltı kuyularının derinliğinin ölçülmesi;
• uzay aracının yol uzunluğunun ölçülmesi;
• verimli çeşitlerin belirlenmesi amacıyla bitkiler üzerindeki etkiler;
• Tıpta bu tür radyasyon, onkoloji tedavisinde radyasyon tedavisi için kullanılır.

Sonuç olarak, her türlü ışının insanlar tarafından başarıyla kullanıldığını ve gerekli olduğunu söylemek gerekir. Onlar sayesinde bitkiler, hayvanlar ve insanlar var oluyor. Çalışırken aşırı maruz kalmaya karşı koruma bir öncelik olmalıdır.