รังสีก่อไอออน

รังสีก่อไอออน (อังกฤษ: ionizing radiation) เกิดจากการแผ่รังสีที่มีพลังงานพอที่จะปลดปล่อยอิเล็กตรอนให้เป็นอิสระจากอะตอมหรือโมเลกุล หรือเป็นการแผ่รังสีจากการแตกตัวเป็นไอออน (อังกฤษ: Ionization) การแผ่รังสีดังกล่าว (หรือสั้น ๆ ว่ารังสี) ถูกสร้างขึ้นจากอนุภาคย่อย, ไอออนหรืออะตอมที่มีพลัง, เคลื่อนที่ด้วยความเร็วสูง (ปกติเร็วกว่าความเร็วแสง 1%) และเป็นคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าที่ปลายสเปคตรัมของคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าพลังงานสูง รังสีแกมมา, รังสีเอกซ์, และส่วนที่เป็นอัลตราไวโอเลตที่สูงกว่าของสเปกตรัมแม่เหล็กไฟฟ้าเป็นพวกแตกตัวเป็นไอออน ในขณะที่ส่วนที่เป็นอัลตราไวโอเลตที่ต่ำกว่าของสเปกตรัมแม่เหล็กไฟฟ้าอีกทั้งส่วนล่างของสเปคตรัมที่ต่ำกว่ายูวีที่รวมทั้งแสงที่มองเห็นได้ (รวมเกือบทุกประเภทของแสงเลเซอร์), อินฟาเรด, ไมโครเวฟ และคลื่นวิทยุ ทั้งหมดนี้ถูกพิจารณาว่าเป็นรังสีที่ไม่มีการแตกตัวเป็นไอออน เขตแดนระหว่างรังสีแม่เหล็กไฟฟ้าแบบแตกตัวเป็นไอออนและที่ไม่ใช่แบบแตกตัวเป็นไอออนที่เกิดขึ้นในรังสีอัลตราไวโอเลตไม่ได้ถูกกำหนดไว้อย่างชัดเจน เนื่องจากโมเลกุลและอะตอมที่แตกต่างกันจะแตกตัวเป็นไอออนที่พลังงานแตกต่างกัน นิยามที่ตกลงกันกำหนดเขตแดนไว้ที่พลังงานของโฟตอนระหว่าง 10 eV ถึง 33 eV ในรังสีอัลตราไวโอเลต

สัญลักษณ์แสดงอันตรายจากรังสี

อนุภาคย่อยของอะตอมทั่วไปที่แตกตัวเป็นไอออนจากกัมมันตภาพรังสีรวมถึงอนุภาคแอลฟา, อนุภาคบีตา, และนิวตรอน เกือบทั้งหมดของผลิตภัณฑ์จากการสลายให้กัมมันตรังสีจะเป็นพวกที่แตกตัวเป็นไอออนเพราะพลังงานจากการสลายได้กัมมันตรังสีโดยทั่วไปจะสูงกว่าอย่างมากจากที่จำเป็นต้องใช้ในการแตกตัว อนุภาคย่อยของอะตอมที่มีการแตกตัวอื่น ๆ ที่เกิดขึ้นตามธรรมชาติก็มี มิวออน, มีซอน, โพสิตรอน, นิวตรอนและอนุภาคอื่น ๆ ที่ประกอบขึ้นเป็นรังสีคอสมิกขั้นที่สอง ที่มีการผลิตหลังจากรังสีคอสมิกขั้นที่หนึ่งมีปฏิสัมพันธ์กับชั้นบรรยากาศของโลก รังสีคอสมิกยังอาจผลิตไอโซโทปรังสีในโลกอีกด้วย (ตัวอย่างเช่นคาร์บอน-14) ซึ่งเป็นผลให้เกิดการเสื่อมสลายและผลิตรังสีที่เกิดจากการแตกตัวเป็นไอออน

รังสีคอสมิกและการเสื่อมสลายของไอโซโทปกัมมันตรังสีเป็นแหล่งที่มาหลักของรังสีที่เกิดจากการแตกตัวเป็นไอออนตามธรรมชาติบนโลกที่เรียกว่ารังสีพื้นหลัง

ในอวกาศ การปล่อยรังสีความร้อนตามธรรมชาติจากสสารที่อุณหภูมิสูงมาก (เช่นการปล่อยพลาสมาหรือโคโรนาของดวงอาทิตย์) อาจเป็นการแตกตัวเป็นไอออน รังสีจากการเป็นไอออนอาจถูกผลิตขึ้นตามธรรมชาติโดยการเร่งความเร็วของอนุภาคที่มีประจุโดยสนามแม่เหล็กไฟฟ้าในธรรมชาติ (เช่นฟ้าผ่า), แม้ว่าจะหายากบนโลก การระเบิดแบบซูเปอร์โนวาตามธรรมชาติในอวกาศจะผลิตปริมาณมากของรังสีจากการแตกตัวเป็นไอออนใกล้กับการระเบิด ซึ่งจะเห็นได้จากผลกระทบของมันในเนบิวลาที่แวววาวที่เกี่ยวข้องกับพวกมัน

รังสีจากการแตกตัวยังสามารถสร้างแบบเทียมขึ้นมาได้โดยใช้หลอดรังสีเอกซ์, เครื่องเร่งอนุภาค และวิธีการต่าง ๆ ที่ผลิตไอโซโทปรังสีแบบเทียม

รังสีจากการแตกตัวจะมองไม่เห็นและจะไม่สามารถตรวจพบได้โดยตรงจากความรู้สึกของมนุษย์, ดังนั้นเครื่องมือตรวจจับรังสีเช่นเครื่องไกเกอร์มูลเลอร์เคาน์เตอร์จึงจำเป็น อย่างไรก็ตามรังสีจากการแตกตัวอาจนำไปสู่​​การปล่อยครั้งที่สองของแสงที่มองเห็นได้หลังจากการมีปฏิสัมพันธ์กับสสาร เช่นในการแผ่รังสีเชเรนคอฟ และการเรืองแสงรังสี (อังกฤษ: radioluminescence)

รังสีจากการแตกตัวถูกนำไปใช้อย่างสร้างสรรค์ในหลากหลายสาขาเช่นยา, การวิจัย, การผลิต, การก่อสร้างและพื้นที่อื่น ๆ แต่ก็ทำให้เกิดอันตรายต่อสุขภาพถ้าไม่ปฏิบัติตามมาตรการที่เหมาะสมที่ต่อต้านกับการสัมผัสที่ไม่พึงประสงค์ การสัมผัสกับรังสีจากการแตกตัวจะทำให้เกิดความเสียหายให้กับเนื้อเยื่อที่มีชีวิตและสามารถส่งผลให้เกิดการกลายพันธุ์, การเจ็บป่วยเนื่องจากรังสี, มะเร็งและการเสียชีวิต

อ้างอิง

1. Woodside, Gayle (1997). Environmental, Safety, and Health Engineering. US: John Wiley & Sons. p. 476. ISBN 0471109320.
2. Stallcup, James G. (2006). OSHA: Stallcup's High-voltage Telecommunications Regulations Simplified. US: Jones & Bartlett Learning. p. 133. ISBN 076374347X.