Jonizuojanti spinduliuotė yra energijos forma, kurią skleidžia cheminiai elementai arba junginiai, turintys nestabilų elektros krūvį, kuris gali būti teigiamas arba neigiamas. Išskiriamos elektra įkrautos dalelės yra žinomos kaip alfa dalelės, beta dalelės arba gama spinduliai, o kiekviena spinduliuotės rūšis turi skirtingą būdingą poveikį. Kai kurie sunkieji gamtoje esantys elementai, tokie kaip uranas, toris ir radis, natūraliai sukelia tokį poveikį, o šių medžiagų buvimas arba artimas artumas žmogaus organizmui gali pakenkti žmonių sveikatai. Taip yra todėl, kad jonizuojančiosios spinduliuotės spektras apskritai yra radiacijos spektras, kuriame ji yra atsakinga už daug didesnį energijos išmetimą nei nejonizuojanti spinduliuotė, pvz., radijo bangų transliacija.
Nejonizuojančios spinduliuotės formos, kurios laikomos gana saugiomis kontroliuojamo poveikio atveju, yra matomos šviesos bangos, mikrobangų energija ir infraraudonoji šviesa, pvz., skrudintuvas, naudojamas duonai šildyti. Šių spinduliuotės formų bangos ilgis yra ypač ilgos, palyginti su jonizuojančia spinduliuote, ir greitai praranda galią dėl atstumo arba gali lengvai atsispindėti nuo paviršiaus. Jonizuojančiosios spinduliuotės poveikio pavojus daugiausia kyla dėl jos nešamų aukšto dažnio bangų, kurios gali tam tikru laipsniu prasiskverbti į daugumą medžiagų ir pakeisti jų cheminę struktūrą, suardydamos įprastas chemines jungtis.
Dažniausiai pasitaikančios jonizuojančiosios spinduliuotės rūšys turi skirtingą energijos išsiskyrimo lygį. Įprastas vieno atomo ar molekulės jonizacijos procesas į aplinkinę zoną išskiria 33 elektronų voltus energijos, kurios pakanka daugeliui cheminių ryšių tipų nutraukti. Šis energijos išsiskyrimo lygis laikomas ypač svarbiu, nes jis gali nutraukti ryšius tarp anglies atomų, kuriais grindžiamos visos gyvybės formos Žemėje.
Alfa dalelių emisiją, kai dalyvauja du protonai ir du neutronai, gamina tokie radioaktyvūs elementai kaip radonas, plutonis ir uranas. Tai yra didžiausios masės jonizuojančiosios spinduliuotės dalelės, todėl jos negali nukeliauti toli, kol nesustabdomos užtvaros. Jiems trūksta energijos prasiskverbti į išorinius žmogaus odos sluoksnius, tačiau patekę per orą ar vandenį jie gali sukelti vėžį.
Beta dalelių spinduliuotė susidaro iš laisvųjų dalelių atomo branduolyje, primenančių elektronus. Šios dalelės turi daug mažesnę masę nei alfa dalelės, todėl gali nukeliauti toliau. Juos taip pat gamina reti elementai, tokie kaip stroncio, cezio ir jodo izotopai. Beta dalelių jonizuojančiosios spinduliuotės poveikis didelėmis dozėmis gali būti stiprus ir sukelti mirtį, be to, jie yra vienas iš pagrindinių branduolinių ginklų detonacijų radioaktyviųjų nuosėdų komponentų. Mažais kiekiais jie naudingi vėžio gydymui ir medicininiam vaizdavimui. Šios dalelės taip pat naudingos atliekant archeologinius tyrimus, nes nestabilūs anglies elementai, tokie kaip anglis-14, gali būti naudojami datuojant iškastines liekanas.
Gama spindulių jonizuojančiąją spinduliuotę gamina gama fotonai, kurie dažnai skleidžiami iš nestabilių atomų branduolių kartu su beta dalelėmis. Nors tai yra fotonų tipas, pernešantis šviesos energiją kaip įprasta matoma šviesa, gama fotonas turi 10,000 XNUMX kartų daugiau energijos nei standartinis baltos šviesos fotonas. Šios emisijos neturi masės, kaip alfa dalelės, ir gali nukeliauti didelius atstumus, kol neprarastų energetinio krūvio. Nors dažnai klasifikuojami kaip rentgeno spinduliai, gama spindulius skleidžia atomo branduolys, o rentgeno spindulius skleidžia elektronų apvalkalai aplink atomą.
Jonizuojančiosios spinduliuotės taisyklės griežtai riboja gama spindulių poveikio lygius, nors jie natūraliai būna nedideli ir juos gamina kalio-40 izotopas, randamas dirvožemyje, vandenyje ir maisto produktuose, kuriuose yra daug kalio. Pramoninis gama spinduliuotės naudojimas apima radiografijos praktiką, skirtą suvirintų dalių ir metalo kompozitų įtrūkimams ir tuštumams nustatyti, pvz., orlaivių greitaeigių reaktyvinių variklių turbinose. Gama spindulių spinduliuotė yra laikoma pavojingiausia gyviems daiktams didelėmis dozėmis spinduliuojančia spinduliuote, ir buvo manoma, kad jei gama spindulių žvaigždė sprogtų 8,000 šviesmečių atstumu nuo Žemės, ji galėtų sunaikinti pusę Žemės ozono sluoksnis, todėl mūsų pačių Saulės jonizuojančiosios spinduliuotės poveikis daug labiau kenkia žmonių sveikatai.