Η βασική διαφορά μεταξύ ραδιενέργειας και ακτινοβολίας είναι ότι η ραδιενέργεια είναι η διαδικασία με την οποία ορισμένα στοιχεία απελευθερώνουν ακτινοβολία, ενώ η ακτινοβολία είναι η ενέργεια ή τα ενεργητικά σωματίδια που απελευθερώνονται από ραδιενεργά στοιχεία.
Η ραδιενέργεια ήταν μια φυσική διαδικασία, που υπήρχε στο σύμπαν από αμνημονεύτων χρόνων. Έτσι, ήταν μια τυχαία ανακάλυψη από τον Henry Becquerel το 1896 ότι ο κόσμος το γνώρισε. Επιπλέον, η επιστήμονας Μαρί Κιουρί εξήγησε αυτή την έννοια το 1898 και κέρδισε το βραβείο Νόμπελ για το έργο της. Αναφέρουμε το είδος της ραδιενέργειας που λαμβάνει χώρα στον κόσμο (διαβάστε αστέρια) από μόνο του ως φυσική ραδιενέργεια ενώ αυτό που προκαλεί ο άνθρωπος ως τεχνητή ραδιενέργεια.
Τι είναι Ραδιενέργεια;
Ραδιενέργεια είναι ο αυθόρμητος πυρηνικός μετασχηματισμός που έχει ως αποτέλεσμα το σχηματισμό νέων στοιχείων. Με άλλα λόγια, ραδιενέργεια είναι η ικανότητα απελευθέρωσης ακτινοβολίας. Υπάρχει μεγάλος αριθμός ραδιενεργών στοιχείων. Σε ένα κανονικό άτομο, ο πυρήνας είναι σταθερός. Ωστόσο, στους πυρήνες των ραδιενεργών στοιχείων, υπάρχει μια ανισορροπία της αναλογίας νετρονίων προς πρωτόνια. Επομένως, δεν είναι σταθερά. Έτσι, για να γίνουν σταθεροί, αυτοί οι πυρήνες θα εκπέμπουν σωματίδια και αυτή η διαδικασία είναι η ραδιενεργή διάσπαση.
Εικόνα 01: Συγκρούσεις και ραδιενεργός διάσπαση σε διάγραμμα
Κάθε ραδιενεργό στοιχείο έχει έναν ρυθμό αποσύνθεσης, τον οποίο ονομάζουμε ως χρόνο ημιζωής. Ο χρόνος ημιζωής δείχνει το χρόνο που χρειάζεται ένα ραδιενεργό στοιχείο για να μειωθεί στο μισό της αρχικής του ποσότητας. Οι μετασχηματισμοί που προκύπτουν περιλαμβάνουν την εκπομπή σωματιδίων Άλφα, την εκπομπή σωματιδίων βήτα και τη σύλληψη τροχιακών ηλεκτρονίων. Τα σωματίδια άλφα εκπέμπονται από έναν πυρήνα ενός ατόμου όταν η αναλογία νετρονίων προς πρωτόνιο είναι πολύ χαμηλή. Για παράδειγμα, το Th-228 είναι ένα ραδιενεργό στοιχείο που μπορεί να εκπέμπει σωματίδια άλφα με διαφορετικές ενέργειες. Όταν ένα σωματίδιο βήτα εκπέμπει, ένα νετρόνιο μέσα σε έναν πυρήνα μετατρέπεται σε πρωτόνιο εκπέμποντας ένα σωματίδιο βήτα. Τα P-32, H-3, C-14 είναι καθαροί εκπομποί βήτα. Η ραδιενέργεια μετριέται με τις μονάδες, Μπεκερέλ ή Κιουρί.
Τι είναι η ακτινοβολία;
Ακτινοβολία είναι η διαδικασία κατά την οποία τα κύματα ή τα ενεργειακά σωματίδια (π.χ. ακτίνες γάμμα, ακτίνες Χ, φωτόνια) ταξιδεύουν μέσα από ένα μέσο ή χώρο. Οι ασταθείς πυρήνες των ραδιενεργών στοιχείων προσπαθούν να γίνουν σταθεροί εκπέμποντας ακτινοβολία. Η ακτινοβολία χωρίζεται σε δύο τύπους ως ιονίζουσα ή μη ιονίζουσα ακτινοβολία.
Η ιονίζουσα ακτινοβολία έχει υψηλή ενέργεια και όταν συγκρούεται με ένα άτομο, αυτό το άτομο ιονίζεται, εκπέμποντας ένα σωματίδιο (π.σολ. ένα ηλεκτρόνιο) ή φωτόνια. Το εκπεμπόμενο φωτόνιο ή σωματίδιο είναι ακτινοβολία. Η αρχική ακτινοβολία θα συνεχίσει να ιονίζει άλλα υλικά μέχρι να εξαντληθεί όλη η ενέργειά της.
Εικόνα 02: Ακτινοβολία Άλφα, Βήτα και Γάμμα
Οι μη ιονίζουσες ακτινοβολίες δεν εκπέμπουν σωματίδια από άλλα υλικά, επειδή η ενέργειά τους είναι χαμηλότερη. Ωστόσο, μεταφέρουν αρκετή ενέργεια για να διεγείρουν τα ηλεκτρόνια από το επίπεδο του εδάφους σε υψηλότερα επίπεδα. Είναι ηλεκτρομαγνητική ακτινοβολία. Έτσι, έχουν συστατικά ηλεκτρικού και μαγνητικού πεδίου παράλληλα μεταξύ τους και προς την κατεύθυνση διάδοσης του κύματος.
Η εκπομπή άλφα, η εκπομπή βήτα, οι ακτίνες Χ, οι ακτίνες γάμμα είναι ιονίζουσες ακτινοβολίες. Τα σωματίδια άλφα έχουν θετικό φορτίο και είναι παρόμοια με τον πυρήνα ενός ατόμου He. Μπορούν να ταξιδέψουν σε πολύ μικρή απόσταση (δηλ.μι. μερικά εκατοστά). Τα σωματίδια βήτα είναι παρόμοια με τα ηλεκτρόνια σε μέγεθος και φορτίο. Μπορούν να διανύσουν μεγαλύτερη απόσταση από τα σωματίδια άλφα. Το γάμμα και οι ακτίνες Χ είναι φωτόνια, όχι σωματίδια. Οι ακτίνες γάμμα από το εσωτερικό ενός πυρήνα και οι ακτίνες Χ σχηματίζονται σε ένα κέλυφος ηλεκτρονίων ενός ατόμου. Η υπεριώδης ακτινοβολία, το υπέρυθρο, το ορατό φως, τα μικροκύματα είναι μερικά από τα παραδείγματα της μη ιονίζουσας ακτινοβολίας.
Ποια είναι η διαφορά μεταξύ ραδιενέργειας και ακτινοβολίας;
Ραδιενέργεια είναι ο αυθόρμητος πυρηνικός μετασχηματισμός που οδηγεί στο σχηματισμό νέων στοιχείων, ενώ η ακτινοβολία είναι η διαδικασία όπου τα κύματα ή τα ενεργειακά σωματίδια (π.χ. ακτίνες γάμμα, ακτίνες Χ, φωτόνια) ταξιδεύουν σε ένα μέσο ή χώρο. Ως εκ τούτου, μπορούμε να πούμε ότι η βασική διαφορά μεταξύ ραδιενέργειας και ακτινοβολίας είναι ότι η ραδιενέργεια είναι η διαδικασία με την οποία ορισμένα στοιχεία απελευθερώνουν ακτινοβολία ενώ η ακτινοβολία είναι ενέργεια ή ενεργητικά σωματίδια που απελευθερώνονται από ραδιενεργά στοιχεία. Εν συντομία, η ραδιενέργεια είναι μια διαδικασία ενώ η ακτινοβολία είναι μια μορφή ενέργειας.
Ως άλλη σημαντική διαφορά μεταξύ ραδιενέργειας και ακτινοβολίας μπορούμε να πούμε τη μονάδα μέτρησης. Αυτό είναι; η μονάδα μέτρησης της ραδιενέργειας είναι είτε Μπεκερέλ είτε Κιουρί, ενώ για την ακτινοβολία χρησιμοποιούμε μονάδες μέτρησης ενέργειας όπως ηλεκτρονιοβολτ (eV).
Σύνοψη – Ραδιενέργεια έναντι Ακτινοβολίας
Η ραδιενέργεια και η ακτινοβολία είναι πολύ σημαντικοί όροι σχετικά με τα ραδιενεργά υλικά. Η βασική διαφορά μεταξύ ραδιενέργειας και ακτινοβολίας είναι ότι η ραδιενέργεια είναι η διαδικασία με την οποία ορισμένα στοιχεία απελευθερώνουν ακτινοβολία ενώ η ακτινοβολία είναι ενέργεια ή ενεργητικά σωματίδια που απελευθερώνονται από ραδιενεργά στοιχεία.
