Avainero ionisoivan ja ionisoimattoman säteilyn välillä on, että ionisoivalla säteilyllä on korkeampi energia kuin ionisoimattomalla säteilyllä.
Säteily on prosessi, jossa aallot tai energiahiukkaset (esim. gammasäteet, röntgensäteet, fotonit) kulkevat väliaineen tai tilan läpi. Radioaktiivisuus on spontaani ydinmuutos, joka johtaa uusien alkuaineiden muodostumiseen. Toisin sanoen radioaktiivisuus on kyky vapauttaa säteilyä. Radioaktiivisia alkuaineita on suuri määrä. Normaalissa atomissa ydin on stabiili. Radioaktiivisten alkuaineiden ytimissä on kuitenkin neutronien ja protonien suhteen epätasapainoa; joten ne eivät ole vakaita. Näin ollen vakiintuakseen nämä ytimet lähettävät hiukkasia, ja tämä prosessi tunnetaan radioaktiivisena hajoamisena. Näitä päästöjä kutsutaan säteilyksi. Säteily voi esiintyä joko ionisoivana tai ionisoimattomana.
Mitä ionisoiva säteily on?
Ionisoivalla säteilyllä on korkea energia, ja kun se törmää atomiin, atomi ionisoituu ja lähettää toisen hiukkasen (esim. elektronin) tai fotoneja. Säteilevä fotoni tai hiukkanen on säteilyä. Alkusäteily jatkaa muiden materiaalien ionisointia, kunnes kaikki sen energia on ohi. Alfa-, beeta-, röntgen- ja gamma-säteet ovat ionisoivan säteilyn tyyppejä.
Siellä alfahiukkasilla on positiivisia varauksia, ja ne ovat samanlaisia kuin heliumatomin ydin. Ne voivat kulkea hyvin lyhyen matkan (eli muutaman senttimetrin) ja kulkevat suoraa tietä. Lisäksi ne ovat vuorovaikutuksessa kiertoradan elektronien kanssa väliaineessa coulombisten vuorovaikutusten kautta. Näiden vuorovaikutusten vuoksi väliaine innostuu ja ionisoituu. Kappaleen lopussa kaikki alfahiukkaset muuttuvat heliumatomeiksi.
Kuva 01: Ionisoivan säteilyn vaarasymboli
Toisa alta beetahiukkaset ovat kooltaan ja varaukseltaan samanlaisia kuin elektronit. Siksi hylkiminen tapahtuu yhtä lailla, kun ne kulkevat välineen läpi. Suuri taipuma reitillä tapahtuu, kun ne kohtaavat elektroneja väliaineessa. Kun näin tapahtuu, väliaine ionisoituu. Lisäksi beetahiukkaset kulkevat siksak-reittiä pitkin; joten ne voivat kulkea pidemmän matkan kuin alfahiukkaset.
Gamma- ja röntgensäteet ovat kuitenkin fotoneja, eivät hiukkasia. Gammasäteet muodostuvat ytimen sisällä, kun taas röntgensäteet muodostuvat atomin elektronikuoressa. Gammasäteily on vuorovaikutuksessa väliaineen kanssa kolmella tavalla, kuten valosähköinen efekti, Compton-ilmiö ja parituotanto. Valosähköinen vaikutus on todennäköisempi atomien tiukasti sitoutuneilla elektroneilla keski- ja matalaenergiaisissa gammasäteissä. Sitä vastoin Compton-ilmiö on todennäköisempi, jos väliaineessa on löyhästi sitoutuneita atomien elektroneja. Parituotannossa gammasäteet ovat vuorovaikutuksessa väliaineen atomien kanssa ja muodostavat elektroni-positroniparin.
Mitä on ionisoimaton säteily?
Ionisoimaton säteily ei lähetä hiukkasia muista materiaaleista, koska niiden energia on alhainen. Ne kuljettavat kuitenkin tarpeeksi energiaa elektronien virittämiseksi maanpinnasta korkeammalle tasolle. Ne ovat sähkömagneettista säteilyä; siis sähkö- ja magneettikentän komponentit ovat samansuuntaiset toistensa ja aallon etenemissuunnan kanssa.
Kuva 02: Ionisoiva ja ionisoimaton säteily
Lisäksi ultravioletti, infrapuna, näkyvä valo ja mikroa altouuni ovat esimerkkejä ionisoimattomasta säteilystä.
Mitä eroa on ionisoivalla ja ionisoimattomalla säteilyllä?
Hartikkeleiden emissio muodostaa epävakaita radioaktiivisten alkuaineiden ytimiä, jota kutsumme radioaktiiviseksi hajoamiseksi. Tämä hiukkaspäästö on säteilyä. On olemassa kahta tyyppiä ionisoivaa ja ionisoimatonta säteilyä. Keskeinen ero ionisoivan ja ionisoimattoman säteilyn välillä on, että ionisoivalla säteilyllä on korkeampi energia kuin ionisoimattomalla säteilyllä.
Toisena tärkeänä erona ionisoivan ja ionisoimattoman säteilyn välillä ionisoiva säteily voi lähettää elektroneja tai muita hiukkasia atomeista niiden törmääessä, kun taas ionisoimaton säteily ei voi lähettää hiukkasia atomista. Siellä se voi virittää elektroneja vain alemm alta tasolta korkeammalle tasolle kohtaaessaan.
Yhteenveto – ionisoiva vs ionisoimaton säteily
Säteily on prosessi, jossa aallot tai energiahiukkaset kulkevat väliaineen tai tilan läpi. Keskeinen ero ionisoivan ja ionisoimattoman säteilyn välillä on, että ionisoivalla säteilyllä on korkea energia kuin ionisoimattomalla säteilyllä.
