Ioniseerivaid

Ioniseerivad ained ja kiirgus on nähtused, mis tekitavad ioonide moodustamist materjalides. See juhtub, kui aine või läbiv kiirgus annab elektrone eraldava energia, ületades elektronide siduvuse energia. Tulemuseks on vabade elektronide ja positiivsete ioonide teke, mis muudab materjali keemilist ja füüsikalist seisundit.

Peamised ioniseerimise mehhanismid on: fotoniline ioniseerimine, kus fotonid (UV-, X- või gamma‑kiirgus) eraldavad elektroni; elektronimpakti ioniseerimine, kus kiirelt liikuvad elektronid või muud osakesed lõhuvad elektrone; ning tuumareaktsioonidest tulenev ioniseerimine, mis tekitab sekundaarseid osakesi ja seejärel ioonide moodustumist.

Ioniseeriv kiirgus jaguneb otseste ioniseerivate osakeste ja elektromagnetilise kiirguse vahel. Alfa- ja beetaosakesed ioniseerivad tugevalt läbi otsese kokkupuutumise; gamma- ja röntgenkiirgus on elektromagnetiline kiirgus, mis ioniseerib peamiselt sekundaarsete elektronide tekkel; neutronkiirgus võib tekitada ioonide moodustumist tuumareaktsioonide kaudu.

Mõõtmine ja mõju: Absorbeeritud doos mõõdetakse graydes (Gy), bioloogiline doos – sievertides (Sv). Ioonide teket kirjeldatakse ioonpaaride arvuna ning energiasummana, mida kiirgus omalt poolt tekitab; õhus tekitub umbes 34 eV ioonpaaride moodustamiseks.

Rakendused: Ioniseerivaid kiirgust kasutatakse meditsiinis radiograafias ja CT-skaneeringutes ning kiiritusravis; tööstuses steriliseerimises, materjalide analüüsis ja ionimplantaatsioonis semikonduktorites.

Ohutus ja tervis: pikaajaline või suur doos võib põhjustada DNA kahjustusi ja suurendada vähiriski. Kaitse põhineb aja jaotusel, kauguse hoidmisel ning sobiva kiirguskaitse kasutamisel; järgida ALARA põhimõtet. Regulatsioonid: rahvusvahelised juhised ICRP ja IAEA ning riiklikud ohutusnõuded.