3 farklı tipteki radyasyon ışınlarının geçişi Alfa (α) ışınları kâğıt sonrasına nüfuz edemiyor. Beta (β) ışınları kağıdı geçtikten sonra alüminyum plakadan geçemiyor. Gama (γ) ışınları ise kâğıt, alüminyum ve kurşun plakalardan körelerek de olsa geçiyor.
Radyasyon veyaışınım,elektromanyetik dalgalar veyaparçacıklar biçimindekienerji yayımı ya da aktarımıdır. "Radyoaktifmaddelerinalfa,beta,gama gibi ışınları yaymasına" veya "Uzayda yayılan herhangi birelektromanyetik ışını meydana getiren unsurların tamamına" daradyasyon denir. Bir maddeninatom çekirdeğindekinötronların sayısı,proton sayısına göre oldukça fazla veya oldukça az ise; bu tür maddeler kararsız bir yapı göstermekte ve çekirdeğindeki nötronlar alfa, beta, gama gibi çeşitli ışınlar yaymak suretiyle parçalanmaktadırlar. Çevresine bu şekilde ışın saçarak parçalanan maddelereradyoaktif madde denir.
Batıya göre 1896'da,Henri Becquerel ilk olarakuranyum tuzunun görünmezışınlar yaydığını fark etmiştir. İki sene sonraMarie Curie ve eşiPierre Curieuranyum ile deney yaparken benzer ışınlara rastlamışlardır. Bu deneydepolonyum veradyum oluştuğunu görmüşlerdir ve bu ikielementi ilk keşfedenler olmuşlardır. Polonyum ve özellikle radyumun daha fazla ışın yaydıklarını gözlemişlerdir.
Bir atom çekirdeğinin parçalanmasından meydana çıkanhelyum çekirdeklerine (2 proton, 2 nötron) alfa parçacıkları denir. Alfa ışınları bu parçacıkların yayılmasından oluşur.
Bir radyum-226, 88 proton ve 138 nötrona sahiptir. Bu durumda nötron sayısı, proton sayısına göre daha fazla olduğu için, atomun çekirdek yapısı sağlam değildir. Bu yüzden radyum, çekirdeğinden bir helyum çekirdeği ayırarak parçalanır ve radyumdan, 86 proton ve 136 nötrona sahip olan yeni elementradon oluşur. Radyum çekirdeğinden ayrılan 2 protonlu helyumdan alfa ışınları oluşur:
Beta ışınları da alfa ışımaları gibi biratom çekirdeğin parçalanmasından oluşur. Bu parçalanmada çekirdekten 2proton değil, birelektron veya birpozitron ayrılır. Bu elektron, çekirdeğin içindeki bir nötronun bir protona dönüşmesinden oluşur ve asla atomun kendi elektronu değildir. Çekirdeğin içindeki bir protonun bir nötrona dönüşmesinde bir pozitron oluşur. Bu çekirdekte oluşan elektronlara beta- parçacıkları denir, pozitronlara ise beta+ parçacıkları. Bu parçacıklardan beta- veya beta+ ışınları oluşur.
Beta- ışınları oluşması için çekirdeğin içinde bir nötron, bir proton ve bir elektrona dönüşür:
Bir 55 protonlusezyum atomundan beta- parçalanmasında 56 protonlubaryum oluşur:
Beta+ parçalanmasında çekirdekten bir elektron değil, bir pozitron ayrılır. Bu pozitron bir protonun bir nötröna dönüşmesinden oluşur:
Bu durumda atomun proton sayısı bir eksilir. Örneğin 11 protonlusodyum çekirdeğinden bir pozitron ayırarak 10 protonluneona dönüşür:
Gama ışınlarınındalga boyu ışığın dalga boyundan daha kısa olmasına rağmenışık gibifotonlardan oluşur veışık hızıyla yayılır.Atom çekirdeğinden bir alfa veya birbeta parçacığı ayrıldıktan sonra çekirdekte fazladan enerji oluşur.Gama ışınları, atomun fazladan sahip olduğu enerjiyi çekirdeğinden ayırmasından oluşur. Yüksek enerji seviyesine sahip olan atom çekirdeğinin yapısı kararsız olur. Kararlı bir yapıya sahip olmak için çekirdekten enerji ayrılır. Gama ışınları çekirdekten ayrılanelektromanyetik enerjidir. Enerji seviyesi yüksek olanbaryum atomu kararsız yapılıdır ve bu enerjiyi gama ışınları şeklinde çekirdeğinden ayırır:
Gama parçacıklarının enerjisi kütlesiyle eşit değer de olduğu içinEinstein'ınE=mc² formülüyle enerji miktarına göre gama parçacıklarının kütlesi hesaplanabilir:
Bu formül ile hesaplanmış olan gama parçacıklarının kütlesi bir elektron kütlesi ile aynıdır.
Gama ışınları bilinenröntgen ışınlarının aynısıdır. Tek farkı çekirdeğin enerjisinden oluşmasıdır.
Alfa,Beta veGama ışınları elektromanyetikspektrumun en üstünde yer alır, insan sağlığına zararı tartışılmaz ve bir sonraki başlıkta incelenmiştir. Bunun hemen altındaki X ışınlarının da insan sağlığına zararlı olduğu bilinir.[kaynak belirtilmeli]X ışınlarının altındaki UV (Morötesi) bölgesi de,cilt kanserleri başta olmak üzere birçok zarar verir.Ozon tabakasındaki incelmelerden kaynaklanan; güneşin kanser yapıcı etkisi budur.
UV bandının hemen altındagörünür ışık bölgesi vardır. Direkt olarak göze (retinaya) ve çok yüksek şiddette uygulanmadığı sürece bir zararı daha bilimsel olarak tespit edilmemiştir, Tam aksine çevremizi görebilmek için görünür ışığa ihtiyacımız vardır. Görünür ışığın "zararsız radyasyon" sınıfına girdiği söylenebilir.
Görünür ışığın altında, "ısınmamızı" sağlayan IR (Infra Red-Kızılötesi) bandı vardır. IR bandında radyasyon yapan kaynaklara örnek olarak mangal, kömür sobası, kalorifer peteği, Elektrikli IR ısıtıcılar verilebilir. IR bandı da ikiye ayrılır. Üst IR bölgesindeki kızıl ışık veren elektrikli IR ısıtıcılar Mangal, Alt IR bölgesindekiler ise Kalorifer peteği ve ışık vermeyen elektrikli ısıtıcılar gibi kaynaklardır. IR bandındaki radyasyonun da zararsız olduğu kabul edilir.
IR bölgesinin altındamikrodalga veradyo dalgaları bulunur. Bu banttaki elektromanyetik radyasyon kaynaklarınaCep telefonu,Baz istasyonları,Mikrodalga ısıtıcılar örnek verilebilir. Bu kaynakların yakın ve yüksek güçte olması, IR gibi vücutta ısınmaya sebep olur. Ancak bu ısınma deriye değil, vücudun derinliklerine işleyebildiğinden hem hissedilmesi zordur, hem de bu aşırı ısınma insana zararlı olabilir. Ancak gücün çok yüksek, mesafenin de çok yakın olması durumunda IR'de olduğu gibi yanma (pişme) belirtileri derhal görülür.
X ışınları,ultraviyole ışınlar, görülebilen ışınlar,kızıl ötesi ışınlar,mikro dalgalar, radyo dalgaları ve manyetik alanlar,elektromanyetik tayfın parçalarıdır. Elektromanyetik parçaları,frekans vedalga boyları ile tanımlanır. Alfa, beta, gama, X ışınları ilekozmik ışınlar ve nötronlar çok yüksek frekanslarda olduğundan, elektromanyetik parçacıklar kimyasal bağları kırabilecek enerjiye sahiptir. Bu bağların kırılması sonucuiyonlaşma olur.
İyonlaştırıcı elektromanyetik radyasyon, hücrenin genetik materyali olanDNA'yı parçalayabilecek kadar enerji taşımaktadır. DNA'nın zarar görmesi ise hücreleri öldürmektedir. Bunun sonucundadoku zarar görür. DNA'da çok az bir zedelenme,kansere yol açabilecek kalıcı değişikliklere sebep olur. İyonlaştırıcı olmayan radyasyon (radyo dalgaları, mikro dalgalar vb.) kansere neden olmaz.
