Põhiline erinevus ioniseeriva ja mitteioniseeriva kiirguse vahel on see, et ioniseeriva kiirguse energiasisaldus on suurem kui mitteioniseerival kiirgusel.
Kiirgus on protsess, mille käigus lained või energiaosakesed (nt gammakiirgus, röntgenikiirgus, footonid) liiguvad läbi keskkonna või ruumi. Radioaktiivsus on tuuma spontaanne muundumine, mille tulemusena tekivad uued elemendid. Teisisõnu, radioaktiivsus on võime eraldada kiirgust. Seal on suur hulk radioaktiivseid elemente. Tavalises aatomis on tuum stabiilne. Radioaktiivsete elementide tuumades esineb aga neutronite ja prootonite suhte tasakaalustamatust; seega ei ole need stabiilsed. Seetõttu eraldavad need tuumad, et muutuda stabiilseks, osakesi ja seda protsessi nimetatakse radioaktiivseks lagunemiseks. Neid emissioone nimetatakse kiirguseks. Kiirgus võib esineda kas ioniseeriva või mitteioniseeriva vormina.
Mis on ioniseeriv kiirgus?
Ioniseeriv kiirgus on suure energiaga ja kui see põrkub aatomiga, siis aatom ioniseerub, kiirgades välja teise osakese (nt elektroni) või footoneid. Kiirgav footon või osake on kiirgus. Esialgne kiirgus jätkab teiste materjalide ioniseerimist, kuni kogu selle energia on lõppenud. Alfa-, beeta-, röntgen- ja gammakiirgus on ioniseeriva kiirguse tüübid.
Seal on alfaosakestel positiivsed laengud ja nad on sarnased heeliumi aatomi tuumaga. Nad võivad läbida väga väikese vahemaa (st mõne sentimeetri) ja liiguvad sirgel teel. Veelgi enam, nad interakteeruvad kuloniliste interaktsioonide kaudu keskkonnas olevate orbitaalsete elektronidega. Nende interaktsioonide tõttu keskkond erutub ja ioniseerub. Raja lõpus muutuvad kõik alfaosakesed heeliumi aatomiteks.
Joonis 01: Ioniseeriva kiirguse ohusümbol
Teis alt on beetaosakesed suuruse ja laengu poolest sarnased elektronidega. Seetõttu toimub tõrjumine võrdselt ka siis, kui nad liiguvad läbi meediumi. Suur läbipaine teel tekib siis, kui nad kohtuvad keskkonnas elektronidega. Kui see juhtub, keskkond ioniseerub. Lisaks liiguvad beetaosakesed siksakiliselt; seega võivad nad läbida pikema vahemaa kui alfaosakesed.
Gamma- ja röntgenikiirgus on siiski footonid, mitte osakesed. Gammakiired moodustuvad tuuma sees, röntgenkiired aga aatomi elektronkihis. Gammakiirgus interakteerub keskkonnaga kolmel viisil: fotoelektriline efekt, Comptoni efekt ja paaride moodustumine. Fotoelektriline efekt on tõenäolisem keskmise ja madala energiaga gammakiirte aatomite tihed alt seotud elektronidega. Seevastu Comptoni efekt on tõenäolisem keskkonnas lõdv alt seotud aatomite elektronidega. Paaritootmisel interakteeruvad gammakiired keskkonnas olevate aatomitega ja tekitavad elektron-positroni paari.
Mis on mitteioniseeriv kiirgus?
Mitteioniseeriv kiirgus ei eralda teistest materjalidest osakesi, kuna nende energia on madal. Siiski kannavad nad piisav alt energiat, et ergutada elektrone maapinn alt kõrgematele tasanditele. Need on elektromagnetkiirgus; seega peavad elektri- ja magnetvälja komponendid olema paralleelsed üksteisega ja laine levimissuunaga.
Joonis 02: Ioniseeriv ja mitteioniseeriv kiirgus
Lisaks on ultraviolett, infrapuna, nähtav valgus ja mikrolaineahi mõned näited mitteioniseerivast kiirgusest.
Mis vahe on ioniseerival ja mitteioniseerival kiirgusel?
Radioaktiivsete elementide ebastabiilseid tuumasid moodustavate osakeste emissioon on see, mida me nimetame radioaktiivseks lagunemiseks. See osakeste emissioon on kiirgus. On kahte tüüpi ioniseerivat ja mitteioniseerivat kiirgust. Peamine erinevus ioniseeriva ja mitteioniseeriva kiirguse vahel on see, et ioniseeriva kiirguse energia on suurem kui mitteioniseerival kiirgusel.
Teise olulise erinevusena ioniseeriva ja mitteioniseeriva kiirguse vahel võib ioniseeriv kiirgus eraldada aatomitest elektrone või muid osakesi, kui need kokku põrkuvad, samas kui mitteioniseeriv kiirgus ei saa aatomist osakesi eraldada. Seal suudab see elektrone ergutada ainult kokkupuutel madalam alt tasemelt kõrgemale.
Kokkuvõte – ioniseeriv vs mitteioniseeriv kiirgus
Kiirgus on protsess, mille käigus lained või energiaosakesed liiguvad läbi keskkonna või ruumi. Peamine erinevus ioniseeriva ja mitteioniseeriva kiirguse vahel on see, et ioniseeriva kiirguse energia on suurem kui mitteioniseerival kiirgusel.
