الإشعاعات
تُعرَّف الإشعاعات بأنها عملية انبعاث أو امتصاص الطاقة من الفوتونات أثناء انتقالها بين مستويات طاقة أعلى أو أقل. يمكن تصنيف الإشعاعات إلى نوعين رئيسيين:
- إشعاعات غير قابلة للتأين، مثل موجات الراديو، والتلفزيون، والأشعة الضوئية.
- إشعاعات قابلة للتأين (نووية): تمتاز هذه الإشعاعات بقدرتها على التفاعل مع المواد، مما يؤدي إلى إنتاج إلكترونات نتيجة تصادمها بجزيئات المادة. كما تُنتج هذه الأشعة نتيجة لتحول ذرات بعض العناصر غير المستقرة إلى حالة الاستقرار عن طريق اكتساب أو فقدان جزء من الطاقة أو الإلكترونات.
تعتبر صفة الإشعاع صفة دائمة للمادة، مما يجعلها قادرة على التكييف ومقاومة التغيرات الكيميائية، على عكس المواد الأخرى. يمكن أن تكون مصادر الإشعاعات النووية طبيعية (مثل النظائر المشعة) أو صناعية، حيث تنبعث من المفاعلات النووية أو نتيجة لانشطار نووي، أو من مصادر كهربائية.
أنواع الإشعاعات للعناصر المشعة والمتأينة
هناك أربعة أنواع رئيسية من الإشعاعات المرتبطة بالعناصر المشعة:
- أشعة جاما والأشعة السينية: هي أشعة كهرومغناطيسية تمتلك خصائص مشابهة للضوء، ولكن بطول موجي أقصر وتردد وطاقة أعلى، مما يجعلها تحمل شحنة محايدة. تنتج الأشعة السينية من التفاعلات النووية التي تتضمن امتصاص إلكترون، وتختلف عن أشعة جاما من حيث الطاقة ومصدرها، وتتميز بقدرتها الكبيرة على الاختراق.
- جسيمات ألفا: تتكون من أيونات الهيليوم التي تحمل شحنة موجبة، وتنتج عن عمليات التحلل مثل تحلل عنصر الراديوم، وكذلك من النظائر المشعة مثل الثوريوم. نظراً لكبر كتلتها وشحنتها الإيجابية، فإن قدرتها على الاختراق منخفضة، مما يجعل خطرها الإشعاعي قليلاً، لكن تزداد خطورتها عند دخولها الجسم من خلال الجهاز الهضمي أو التنفسي أو الجروح، حيث قد ينتشر إشعاعها داخل الجسم.
- أشعة بيتا: تتكون من إلكترونات سالبة الشحنة، وتمتاز بكتلتها الصغيرة وطاقة مرتفعة، مما يمنحها قدرة أكبر على الاختراق مقارنة بأشعة ألفا، مما يجعلها تشكل خطراً على الأعضاء الداخلية للجسم. تتولد هذه الأشعة من بعض النظائر المشعة مثل فوسفور.
- النيوترونات: هي جسيمات محايدة الشحنة، وكتلتها تقترب من كتلة ذرة الهيدروجين. تتشكل من النظائر المشعة التي تصدر جسيمات ألفا مثل الراديوم، وكذلك من بعض الأجهزة التي تنتجها، مثل المفاعلات النووية.
تأثير الإشعاعات على الإنسان
للإشعاعات تأثيرات ملحوظة على الإنسان، ومن أبرزها:
- تحدد درجة خطورة الإشعاعات بناءً على كمية التعرض لها؛ حيث كلما زادت الكمية، زاد تأثيرها الضار على الخلايا، مما قد يؤدي إلى تلفها أو موتها أو ظهور السرطان أو تعديل الجينات.
- يزداد خطر التعرض للأشعة على الأطفال، حيث يمكن أن تمس الأنسجة النامية، مما قد يؤثر سلباً على نمو الجنين ويسبب تشوهات خلقية أو حتى يؤدي إلى موته.
- تخضع الإشعاعات الأكثر خطورة للاحتجاز داخل أعضاء الجسم مثل الرئتين، والكليتين، والكبد، وعند دخولها هذه الأعضاء عبر الجهاز التنفسي أو الهضمي يمكن أن تؤثر سلباً على الأنسجة المحيطة بها.