La luce visibile fa parte dello spettro elettromagnetico. Michael Duva/Getty Images Dì la parola "radiazione" a tre persone diverse, e probabilmente otterrai tre reazioni diverse. Tua zia potrebbe dirti come le radiazioni hanno distrutto il suo cancro. Il tuo vicino potrebbe menzionare le procedure "anatra e copri" del suo tempo. E il tuo amico amante dei fumetti ti spiegherà come i raggi gamma hanno trasformato Bruce Banner in Hulk. Le radiazioni si presentano in molte forme e sono tutt'intorno a noi, tutto il tempo. A volte è pericoloso; a volte no.
Le radiazioni sono sia naturali che artificiali. I nostri corpi sono esposti ogni giorno alle radiazioni naturali, dal suolo e dai gas sotterranei alle radiazioni cosmiche del sole e dello spazio. Siamo anche esposti alle radiazioni delle nostre invenzioni:procedure mediche, televisori, cellulari e forni a microonde. Le radiazioni non sono necessariamente sempre pericolose. Dipende dalla sua forza, tipo e la durata dell'esposizione.
La maggior parte delle persone ti dirà che Marie Curie ha scoperto le radiazioni, insieme a suo marito e partner di ricerca Pierre. E questo è giusto - una specie di. Curie scoprì l'elemento radio nel 1898, un traguardo che l'avrebbe resa la prima donna a ricevere il premio Nobel. Però, tre anni prima, nel 1895, uno scienziato di nome Wilhelm Röntgen scoprì per primo i raggi X e il fenomeno della radioattività (termine coniato in seguito da Curie, basato sulla parola latina per "raggio"). Subito dopo la scoperta di Röntgen, uno scienziato francese di nome Henri Becquerel tentò di capire da dove provenissero i raggi X, e nel processo scoprì che l'uranio emetteva un potente "raggio". Marie Curie ha basato la sua ricerca di dottorato sui risultati di Becquerel, che ha portato alla sua scoperta del radio [fonte:Vaught].
Radiazione è energia che viaggia sotto forma di onde (radiazioni elettromagnetiche) o particelle ad alta velocità (radiazioni particellari). Radiazione del particolato accade quando un atomo instabile (o radioattivo) si disintegra. Radiazione elettromagnetica (EM) , d'altra parte, non ha massa e viaggia in onde. La radiazione EM può variare da energia molto bassa a energia molto alta, e chiamiamo questo span the spettro elettromagnetico . All'interno dello spettro EM, ci sono due tipi di radiazioni:ionizzanti e non ionizzanti.
Ti senti un po' sopraffatto? Non preoccuparti, spiegheremo tutto questo in dettaglio nelle prossime pagine.
Purtroppo, la stessa cosa che ha dato a Marie Curie la vita eterna nei nostri libri di storia è ciò che alla fine l'ha uccisa. Alla fine degli anni 1890, sia Marie che suo marito Pierre iniziarono a soffrire di vari disturbi. Marie ha sofferto di diverse cataratte (ora un noto effetto collaterale delle radiazioni) e alla fine ha ceduto all'anemia correlata alle radiazioni nel suo midollo osseo.
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I raggi ultravioletti del sole sono una forma di radiazione. DAJ/Getty Images Radiazione elettromagnetica (EM) è un flusso di fotoni, viaggiando tra le onde. Il fotone è la particella base per tutte le forme di radiazione EM. Ma cos'è un fotone? È un fascio di energia -- di luce -- sempre in movimento. Infatti, la quantità di energia trasportata da un fotone lo fa comportare a volte come un'onda ea volte come una particella. Gli scienziati lo chiamano dualità onda-particella . I fotoni a bassa energia (come la radio) si comportano come onde, mentre i fotoni ad alta energia (come i raggi X) si comportano più come particelle. Puoi leggere di più su come funzionano i fotoni in Come funzionano le lampade fluorescenti.
La radiazione EM può viaggiare attraverso lo spazio vuoto. Questo lo differenzia da altri tipi di onde, come il suono, che hanno bisogno di un mezzo per muoversi. Tutte le forme di radiazione EM risiedono sul elettromagnetico spettro , che classifica la radiazione dall'energia più bassa/lunghezza d'onda più lunga alla più alta energia/lunghezza d'onda più corta. Maggiore è l'energia, il più forte, e quindi più pericoloso, la radiazione. L'unica differenza tra un'onda radio e un raggio gamma è il livello di energia dei fotoni [fonte:NASA]. Di seguito è riportato lo spettro elettromagnetico a colpo d'occhio.
Radio :Le onde radio hanno la lunghezza d'onda più lunga nello spettro elettromagnetico (fino a un campo di calcio). Sono invisibili ai nostri occhi. Portano la musica alle nostre radio, suono e immagine ai nostri televisori, e portare segnali ai nostri telefoni cellulari. Le onde dei telefoni cellulari sono più corte delle onde radio, ma più a lungo delle microonde.
Microonde :Anche invisibile, usiamo le microonde per riscaldare velocemente il nostro cibo. I satelliti per telecomunicazioni utilizzano le microonde per trasmettere la voce attraverso il telefono. L'energia delle microonde può penetrare nella foschia, nuvole o fumo, e quindi è utile per trasmettere informazioni. Alcune microonde sono usate per radar, come il radar Doppler che il tuo meteorologo usa nei telegiornali. L'intero universo ha una debole radiazione cosmica di fondo a microonde, qualcosa che gli scienziati collegano alla teoria del Big Bang.
Infrarossi :L'infrarosso si trova tra le porzioni visibile e invisibile dello spettro EM. Il telecomando utilizza la luce a infrarossi per cambiare canale. Sentiamo la radiazione infrarossa ogni giorno attraverso il calore del sole. La fotografia a infrarossi può rilevare differenze di temperatura. I serpenti possono effettivamente rilevare le radiazioni infrarosse, è così che sono in grado di individuare le prede a sangue caldo nell'oscurità più totale.
Visibile :Questa è l'unica parte dello spettro elettromagnetico che possiamo vedere. Vediamo le diverse lunghezze d'onda in questa banda dello spettro come i colori dell'arcobaleno. Il Sole, Per esempio, è una fonte naturale di onde visibili. Quando si guarda un oggetto, i nostri occhi vedono riflesso il colore della luce, e tutti gli altri colori vengono assorbiti.
ultravioletto :I raggi ultravioletti (UV) sono ciò che ci fa scottarci. Gli umani non possono vedere i raggi UV, ma alcuni insetti possono. Lo strato di ozono della nostra atmosfera blocca la maggior parte dei raggi UV. Però, poiché il nostro strato di ozono si impoverisce a causa dell'uso di clorofluorocarburi (CFC), I livelli di UV sono in aumento. Questo può portare a effetti sulla salute come il cancro della pelle [fonte:EPA].
raggi X :I raggi X sono onde luminose ad altissima energia. Abbiamo più familiarità con il loro uso in uno studio medico, ma i raggi X si trovano naturalmente anche nello spazio. Ma non preoccuparti, I raggi X non possono penetrare dallo spazio esterno alla superficie terrestre. Maggiori informazioni in Come funzionano i raggi X.
Raggi gamma :I raggi gamma hanno la più energia e la lunghezza d'onda più corta dell'intero spettro. Esplosioni nucleari e atomi radioattivi generano questi raggi. I raggi gamma possono uccidere le cellule viventi, e i professionisti medici a volte li usano per distruggere le cellule cancerose. Nello spazio profondo, i lampi di raggi gamma si verificano ogni giorno, ma le loro origini sono ancora un mistero.
Continua a leggere per scoprire la differenza tra radiazioni non ionizzanti e ionizzanti.
Montatore di scarpe a raggi XOggi sappiamo che la sovraesposizione ai raggi X è pericolosa, e i tecnici e i pazienti radiografici devono indossare indumenti protettivi. Però, dagli anni '30 agli anni '50, gli addetti alle vendite di scarpe usavano effettivamente una macchina a raggi X per calzare le scarpe. Sebbene non siano stati segnalati danni da sovraesposizione ai clienti, i dipendenti non sono stati così fortunati. Un modello di scarpe ha sofferto abbastanza complicazioni dalla sovraesposizione ai raggi X da richiedere l'amputazione dell'intera gamba [fonte:Frame].
Torre del tamburo a microonde al tramonto a Baltimora, Dott. Greg Pease/Getty Images Le radiazioni sono suddivise in due tipi:non ionizzanti e ionizzanti. Nello spettro elettromagnetico (EM), questa rottura avviene tra l'infrarosso e l'ultravioletto. Perforando ulteriormente, Le radiazioni ionizzanti sono di tre tipi principali:particelle alfa, particelle beta e raggi gamma. Discuteremo questi tipi di radiazioni in modo più dettagliato più avanti in questo articolo.
Radiazioni non ionizzanti è una radiazione a energia relativamente bassa che non ha energia sufficiente per ionizzare atomi o molecole. Si trova all'estremità inferiore dello spettro elettromagnetico. Le sorgenti di radiazioni non ionizzanti includono linee elettriche, microonde, onde radio, radiazione infrarossa, luce visibile e laser. Sebbene considerato meno pericoloso delle radiazioni ionizzanti, la sovraesposizione a radiazioni non ionizzanti può causare problemi di salute. Diamo un'occhiata ad alcuni esempi di radiazioni non ionizzanti e ai problemi di sicurezza che le circondano.
Frequenza estremamente bassa (ELF) la radiazione è la radiazione prodotta da cose come linee elettriche o cavi elettrici. Ci sono problemi di salute associati all'esposizione a campi magnetici vicino a linee elettriche, e questo problema è molto controverso. Ovviamente, Le radiazioni ELF ci circondano ogni giorno, ma l'esposizione pericolosa dipende dalla forza dell'ELF alla fonte, così come la distanza e la durata dell'esposizione. La ricerca sulle radiazioni ELF si concentra sul cancro e sui problemi riproduttivi. Non esiste un legame definitivo tra radiazioni ELF e malattia, ma gli studi hanno mostrato alcune connessioni preliminari [fonte:WHO].
Le radiazioni a radiofrequenza (RF) e a microonde (MV) provengono più comunemente da radio, televisori, forni a microonde e telefoni cellulari. Sia le onde RF che MV possono interferire con i pacemaker, apparecchi acustici e defibrillatori, e le persone dovrebbero prendere le dovute precauzioni. Negli ultimi anni, le preoccupazioni per le radiazioni dei telefoni cellulari hanno fatto notizia. Sebbene non sia stato dimostrato alcun collegamento tra l'uso del telefono cellulare e i problemi di salute, il potenziale c'è. Ancora, è tutta una questione di esposizione. Grandi quantità di esposizione a RF possono riscaldare i tessuti, che possono danneggiare la pelle o gli occhi e aumentare la temperatura corporea. Alcuni esperti consigliano di utilizzare un auricolare o un dispositivo vivavoce se si utilizza il cellulare frequentemente e per lunghi periodi [fonte:FCC]. Puoi scoprire di più sui telefoni cellulari e sulle radiazioni nel nostro articolo Come funziona la radiazione dei telefoni cellulari.
La nostra pelle e gli occhi assorbono la radiazione infrarossa (IR) sotto forma di calore. La sovraesposizione agli infrarossi può provocare ustioni e dolore. La sovraesposizione ai raggi ultravioletti (UV) ci preoccupa perché non ci sono sintomi immediati. Però, gli effetti possono svilupparsi rapidamente in seguito sotto forma di scottature solari o peggio. La sovraesposizione ai raggi UV può portare al cancro della pelle, cataratta e un sistema immunitario compromesso [fonte:EPA]. Oltre alla luce del sole, Le sorgenti UV includono luci nere e strumenti di saldatura.
Infine, i laser emettono IR, radiazioni visibili e UV. Possono essere piuttosto pericolosi per gli occhi e la pelle. Le persone che lavorano con i laser dovrebbero indossare indumenti protettivi sugli occhi, mani e braccia.
Continua a leggere per conoscere le radiazioni ionizzanti ad alta energia.
ragazze radioNegli anni '20, una società di orologi ha utilizzato la sostanza radio appena scoperta per far brillare i suoi orologi al buio. Migliaia di ragazze sono andate a lavorare nella fabbrica di orologi per eseguire a mano il meticoloso dipinto. Per fare un punto più fine sui loro pennelli, le ragazze le leccherebbero. A volte per rompere la monotonia, le ragazze si dipingevano i denti e le labbra e spegnevano le luci. Sebbene i manager testassero regolarmente le ragazze per la radioattività, le donne non hanno mai ricevuto i risultati di questi test. Nel 1938, una lavoratrice di nome Catherine Donahue alla fine ha citato in giudizio l'azienda per i risultati del suo test. Ha vinto un insediamento di diverse migliaia di dollari, ma è morta lo stesso anno. Molti altri sono morti nel corso degli anni, ma un collegamento non è mai stato dimostrato e la società non si è mai presa la responsabilità [fonte:Irvine].
Raggi X del torso di un giovane ragazzo. Sami Sarkis/Getty Images Simile alle radiazioni non ionizzanti, Radiazione ionizzante è energia sotto forma di particelle o onde. Però, la radiazione ionizzante ha un'energia così alta che può rompere i legami chimici, il che significa che può caricare (o ionizzare) un atomo che interagisce con esso. A energia più bassa, può togliere un paio di elettroni. Ad un'energia più alta, può distruggere il nucleo di un atomo. Ciò significa che quando le radiazioni ionizzanti passano attraverso i tessuti del corpo, in realtà ha abbastanza energia per danneggiare il DNA. Ecco perché i raggi gamma, Per esempio, sono bravi a uccidere le cellule tumorali attraverso il trattamento con radiazioni.
Le radiazioni ionizzanti sono emesse da materiale radioattivo, apparecchiature ad altissima tensione, reazioni nucleari e stelle. È sia naturale che artificiale. Una fonte naturale di radiazioni ionizzanti è il radon, un materiale radioattivo trovato nel sottosuolo. I raggi X sono un buon esempio di radiazioni ionizzanti prodotte dall'uomo.
I tre tipi di radiazioni ionizzanti di cui parleremo qui sono particelle alfa , particelle beta e raggi .
Radiazione del particolato implica movimenti rapidi, piccole particelle che hanno energia e massa. Quando un atomo instabile si disintegra, produce radiazioni di particolato, comprese le particelle alfa e beta. Per esempio, quando elementi radioattivi come l'uranio, decadimento del radio e del polonio, rilasciano particelle alfa radioattive. Queste particelle, composto da protoni e neutroni, sono grandi e possono percorrere solo una breve distanza - infatti, possono essere fermati solo con un pezzo di carta o anche con la pelle. Però, l'inalazione o l'ingestione di particelle alfa può essere molto pericolosa. Una volta dentro il tuo corpo, le particelle alfa espongono i tessuti alle radiazioni.
particelle beta, d'altra parte, sono elettroni in rapido movimento. Possono viaggiare e penetrare più delle particelle alfa. Le particelle beta possono essere fermate o ridotte da uno strato di vestiti o da una sostanza come l'alluminio (quindi pensaci due volte la prossima volta che ridi del ragazzo all'angolo che indossa un cappello protettivo di carta stagnola!). Però, alcune particelle beta hanno energia sufficiente per penetrare nella pelle e causare danni come ustioni. Come con le particelle alfa, le particelle beta sono piuttosto pericolose se inalate o ingerite.
I raggi gamma sono un tipo di radiazione elettromagnetica, ma emettono ancora radiazioni ionizzanti a causa della loro alta energia. I raggi gamma spesso accompagnano le particelle alfa e beta. A differenza delle particelle alfa e beta, sono estremamente penetranti. Infatti, sono necessari diversi pollici di piombo o anche qualche metro di cemento per fermare i raggi gamma. Sono un pericolo di radiazioni per tutto il corpo, nel senso che anche se passeranno attraverso di te, il tuo tessuto assorbirà alcuni raggi. I raggi gamma si trovano naturalmente in minerali come il potassio-40. Non smettere ancora di prendere le tue vitamine, anche se. L'isotopo radioattivo del potassio si trova a una concentrazione estremamente bassa, e il potassio è necessario per una buona salute [fonte:HPS].
I raggi X sono essenzialmente gli stessi dei raggi gamma, ma la loro origine è diversa. Dove i raggi gamma provengono dall'interno del nucleo di un atomo, I raggi X provengono da processi esterni al nucleo. I raggi X provengono da un cambiamento nella struttura elettronica di un atomo e sono per lo più prodotti da macchine. Non sono così penetranti come i raggi gamma, e bastano pochi millimetri di piombo per fermarli. Ecco perché indossi un "grembiule di piombo" quando ricevi radiografie mediche.
La sovraesposizione alle radiazioni ionizzanti può causare mutazioni nei geni, che causa difetti alla nascita, un aumentato rischio di cancro, ustioni o malattie da radiazioni [fonte:NLM].
Questa informazione ti sta facendo impazzire? Quindi passiamo all'esposizione alle radiazioni nella pagina successiva.
I tuoi supereroi sono radioattivi!L'esposizione alle radiazioni ha sempre solleticato la fantasia degli scrittori di fumetti. Immaginiamo che sia perché le radiazioni possono alterare il DNA, aprendo quindi un mondo di possibilità per mutazioni e superpoteri. Ecco solo un assaggio di alcuni personaggi dei fumetti colpiti dalla radioattività:Spider-Man, Hulk, Uomo radioattivo (ovviamente), ragazzo del sole, uomo di sabbia, Godzilla, Gravitone, Raggi X, furia, Dottor Fosforo, Dottor Manhattan, Flusso e ione. Ce ne sono altre dozzine, e chissà quanti vivono nella mente dei creatori di fumetti di domani [fonte:Comic Vine]?
Le radiazioni sono ovunque. Fa parte del nostro ambiente da quando è nato il pianeta. Le radiazioni esistono nell'atmosfera, il terreno, l'acqua e anche all'interno del nostro stesso corpo. È chiamato radiazione di fondo naturale , ed è perfettamente sicuro.
Le radiazioni colpiscono il tuo corpo depositando energia nei tuoi tessuti, che può causare danni alle cellule. In alcuni casi, questo non causerà alcun effetto. In altri, la cellula può diventare anormale e successivamente maligna. Dipende dalla forza e dalla durata dell'esposizione. Nel raro verificarsi di un'enorme quantità di esposizione alle radiazioni in breve tempo, la morte può avvenire nel giro di pochi giorni o ore. chiamiamo questo esposizione acuta . Esposizione cronica , d'altra parte, è frequente esposizione a basse dosi di radiazioni, per un lungo periodo. Può esserci un ritardo tra l'esposizione iniziale e i conseguenti effetti sulla salute. Ad oggi, le migliori informazioni che abbiamo sui rischi per la salute e sull'esposizione alle radiazioni provengono dai sopravvissuti alla bomba atomica in Giappone e da persone che lavorano con le radiazioni ogni giorno o ricevono radiazioni come trattamento medico.
Misuriamo le quantità di esposizione alle radiazioni in unità chiamate millirem (mrem). Le letture più alte sono misurate in mSv, che puoi moltiplicare per 100 per ottenere mrem. Negli Stati Uniti, le persone ricevono una dose media annua di circa 360 mrem. Più dell'80% di questa dose proviene dalla radiazione di fondo naturale [fonte:DOE]. Però, considerazioni esterne influenzano notevolmente la dose media. Il luogo e il modo in cui vivi influisce sulla quantità di esposizione alle radiazioni che ricevi. Per esempio, le persone che vivono nella parte nordoccidentale del Pacifico degli Stati Uniti in genere ricevono solo circa 240 mrem da fonti naturali e artificiali. Però, le persone del Nordest ricevono fino a 1700 mrem all'anno, principalmente a causa del radon che è naturale per le rocce e il suolo. 1700 mrem è sicuro? Dai un'occhiata alla barra laterale per vedere.
Quindi cosa fai se sei esposto? Scopri nella pagina successiva.
Grafico del dosaggio dell'esposizione alle radiazioni:Questa tabella elenca solo le radiazioni ionizzanti. Di tutti i tipi di radiazioni non ionizzanti, solo i raggi ultravioletti sono agenti cancerogeni.
[fonti:World Nuclear Association e Health.com]
Per saperne di più
Un incidente in una centrale nucleare potrebbe disperdere radiazioni nocive nell'atmosfera. Pete Turner/Getty Images Molti film e libri utilizzano minacce da radiazioni, come incidenti nucleari e bombe, come foraggio per brividi e brividi. Ma cosa è reale e cosa no? Probabilmente è sicuro dire che gli zombi non si alzeranno e conquisteranno il pianeta. Pensiamo. Ma l'avvelenamento da radiazioni e la malattia possono accadere e accadono. Le radiazioni possono disperdersi nell'ambiente in diversi modi:un incidente in una centrale nucleare, l'esplosione di una bomba atomica, rilascio accidentale da un dispositivo medico o industriale, test sulle armi nucleari, o terrorismo (come una bomba sporca). Quando si parla di esposizione alle radiazioni qui, stiamo parlando principalmente del rarissimo verificarsi di un rilascio su larga scala di radiazioni.
Ogni comunità ha in atto un piano per i disastri radioattivi. I tuoi funzionari locali dovrebbero essere addestrati alla preparazione e forniranno istruzioni nel caso in cui si verificasse una tale emergenza. Durante un'emergenza radioattiva, i Centri per il controllo e la prevenzione delle malattie (CDC) potrebbero consigliarti di rimanere all'interno della tua casa piuttosto che evacuare. Questo perché le pareti della tua casa possono effettivamente bloccare alcune delle radiazioni nocive. La stanza più sicura della casa è quella con meno finestre, possibilmente il tuo seminterrato o il tuo bagno.
Se lavori intorno a radiazioni e materiali radioattivi, ci sono mandati sulla quantità di radiazioni a cui puoi essere esposto. A seconda del settore in cui lavori, ci sono anche precauzioni come l'equipaggiamento di sicurezza, maschere, guanti e grembiuli piombati.
In caso di emergenza radioattiva, la prima cosa da capire è se sei contaminato. Se hai materiali radioattivi sul o all'interno del tuo corpo, sei contaminato. La contaminazione può diffondersi rapidamente:eliminerai contaminanti esterni mentre ti muovi e rilasci fluidi corporei. Il CDC raccomanda i seguenti passaggi per limitare la contaminazione:
[fonte:CDC]
Se sei esposto alle radiazioni, il personale medico può valutarti per malattie da radiazioni o avvelenamento attraverso controlli dei sintomi, analisi del sangue, o un contatore Geiger , che può localizzare particelle radioattive. A seconda della gravità dell'esposizione, ci sono diversi tipi di cure mediche. La decontaminazione è il primo passo, e questo potrebbe essere tutto ciò di cui hai bisogno. Gli esami del sangue possono essere raccomandati ogni anno circa per verificare i sintomi che si sviluppano tardivamente.
Ci sono anche pillole che puoi prendere per ridurre i sintomi dell'esposizione. Potresti aver sentito parlare di persone che assumono compresse di ioduro di potassio in un'emergenza nucleare. Queste compresse impediscono la concentrazione dello iodio radioattivo nella tiroide. È importante capire che lo ioduro di potassio non offre protezione dall'esposizione diretta alle radiazioni o da altre particelle radioattive nell'aria. Il blu di Prussia è un tipo di colorante che si legherà a elementi radioattivi come cesio e tallio. Accelererà l'eliminazione delle particelle radioattive da parte del tuo corpo, riducendo la quantità di radiazioni che le tue cellule potrebbero assorbire. Acido dietilenetriamino pentaacetico (DTPA) si lega al metallo in elementi radioattivi come il plutonio, americio e curio. Le particelle radioattive escono dal corpo nelle urine, riducendo nuovamente la quantità di radiazioni assorbite.
Per ulteriori informazioni sulle radiazioni, esponiti ai link nella pagina successiva.
Le radiazioni possono farti benePrima di rinchiuderti nel tuo rifugio antiatomico, ricorda che alcune radiazioni sono effettivamente benefiche per la tua salute. Radiazione ultravioletta (UV), Per esempio, è essenziale affinché il corpo stimoli la produzione di vitamina D. Sì, un po' di luce solare ti fa davvero bene. Ma non buttare ancora la tua crema solare. Gli esperti dicono che da cinque a 15 minuti al giorno, tre volte a settimana, è più che sufficiente per mantenere alti i tuoi livelli.
