Sähkömagneettinen säteily vs ydinsäteily
Sähkömagneettinen säteily ja ydinsäteily ovat kaksi käsitettä, joista keskustellaan fysiikan alla. Näitä käsitteitä käytetään laaj alti esimerkiksi optiikassa, radiotekniikassa, viestinnässä, energiantuotannossa ja monilla muilla aloilla. On elintärkeää saada asianmukainen ymmärrys sähkömagneettisesta säteilystä ja ydinsäteilystä menestyäkseen näillä aloilla. Tässä artikkelissa aiomme keskustella siitä, mitä sähkömagneettinen säteily ja ydinsäteily ovat, niiden määritelmiä, sovelluksia, sähkömagneettisen säteilyn ja ydinsäteilyn yhtäläisyyksiä ja lopuksi sähkömagneettisen säteilyn ja ydinsäteilyn välistä eroa.
Sähkömagneettinen säteily
Sähkömagneettista säteilyä tai yleisemmin EM-säteilyä ehdotti ensimmäisenä James Clerk Maxwell. Tämän vahvisti myöhemmin Heinrich Hertz, joka tuotti onnistuneesti ensimmäisen EM-aallon. Maxwell johti sähköisten ja magneettisten a altojen a altomuodon ja ennusti onnistuneesti näiden a altojen nopeuden. Koska tämä aallonnopeus oli yhtä suuri kuin valonnopeuden kokeellinen arvo, Maxwell ehdotti myös, että valo oli itse asiassa EM-a altojen muoto. Sähkömagneettisilla aalloilla on sekä sähkökenttä että magneettikenttä, jotka värähtelevät kohtisuorassa toisiinsa nähden ja kohtisuorassa aallon etenemissuuntaan nähden. Kaikilla sähkömagneettisilla aalloilla on sama nopeus tyhjiössä. Sähkömagneettisen aallon taajuus päätti siihen varastoidun energian. Myöhemmin kvanttimekaniikan avulla osoitettiin, että nämä aallot ovat itse asiassa a altopaketteja. Tämän paketin energia riippuu aallon taajuudesta. Tämä avasi a altokentän – aineen hiukkasten kaksinaisuuden. Nyt voidaan nähdä, että sähkömagneettista säteilyä voidaan pitää a altoina ja hiukkasina. Objekti, joka on asetettu mihin tahansa absoluuttisen nollan yläpuolelle, lähettää EM-a altoja kaikilla aallonpituuksilla. Energia, jolla fotonien enimmäismäärä säteilee, riippuu kehon lämpötilasta.
Ydinsäteily
Ydinreaktio on reaktio, johon osallistuvat atomien ytimet. Ydinreaktioita on useita tyyppejä. Ydinfuusio on reaktio, jossa kaksi tai useampi kevyempi ydin yhdistetään muodostaen raskaan ytimen. Ydinfissio on reaktio, jossa raskas ydin hajoaa kahdeksi tai useammaksi pieneksi ytimeksi. Ydinhajoaminen on pienten hiukkasten vapautumista raskaasta, epävakaasta ytimestä. Ydinreaktiot eivät välttämättä tyydytä massan tai energian säilymistä, vaan pikemminkin massa-energian säilyminen täyttyy. Ydinsäteily on tällaisissa reaktioissa säteilevää sähkömagneettista säteilyä. Suurin osa tästä energiasta säteilee sähkömagneettisen spektrin röntgen- ja gammasäteilyalueella.
Mitä eroa on sähkömagneettisella ja ydinsäteilyllä?
• Ydinsäteilyä vapautuu vain ydinreaktioissa, mutta sähkömagneettista säteilyä voi päästä missä tahansa tilanteessa.
• Ydinsäteily on ydinreaktioissa esiintyvää sähkömagneettista säteilyä. Ydinsäteily on yleensä erittäin tunkeutuvaa, joten se voi olla erittäin vaarallista, mutta vain korkeaenerginen sähkömagneettinen säteily on vaarallista.
• Ydinsäteily koostuu pääasiassa gammasäteistä ja muista suurienergisista sähkömagneettisista säteistä sekä pienistä hiukkasista, kuten elektroneista ja neutriinoista. Sähkömagneettinen säteily koostuu vain fotoneista.
