विकिरण: Difference between revisions
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*[[ गुरुत्वाकर्षण तरंग ]], जो गुरुत्वाकर्षण तरंगों का रूप लेती है, या [[ अंतरिक्ष समय |अंतरिक्ष समय]] की वक्रता में तरंगें | *[[ गुरुत्वाकर्षण तरंग ]], जो गुरुत्वाकर्षण तरंगों का रूप लेती है, या [[ अंतरिक्ष समय |अंतरिक्ष समय]] की वक्रता में तरंगें | ||
विकिरण को अधिकांशतः आयनकारी विकिरण या [[ गैर-आयनीकरण विकिरण |गैर-आयनीकरण विकिरण]] के रूप में वर्गीकृत किया जाता है | विकिरणित कणों की ऊर्जा के आधार पर गैर-आयनीकरण हो जाता है। आयनकारी विकिरण में 10 से अधिक [[ इलेक्ट्रॉन |इलेक्ट्रॉन]] वोल्ट होते हैं, जो परमाणुओं और अणुओं को [[ आयनित |आयनित]] करने और [[ रासायनिक बंध |रासायनिक बंध]] नों को तोड़ने के लिए पर्याप्त है। जीवों के लिए हानिकारकता में बड़े अंतर के कारण यह एक महत्वपूर्ण अंतर है। आयनकारी विकिरण का एक सामान्य स्रोत [[ रेडियोधर्मी क्षय |रेडियोधर्मी क्षय]] है जो क्रमशः [[ हीलियम नाभिक |हीलियम नाभिक]] [[ यह इलेक्ट्रॉनिक था |यह इलेक्ट्रॉनिक था]] पॉज़िट्रॉन और फोटॉन से मिलकर α, β, या गामा विकिरण | विकिरण उत्सर्जित करता है। अन्य स्रोतों में मेडिकल [[ रेडियोग्राफ़ |रेडियोग्राफ़]] परीक्षाओं से एक्स-रे और म्यूऑन, [[ मेसन |मेसन]] , पॉज़िट्रॉन, [[ न्यूट्रॉन विकिरण |न्यूट्रॉन विकिरण]] अन्य कण सम्मिलित हैं जो माध्यमिक ब्रह्मांडीय किरणों का निर्माण करते हैं जो प्राथमिक ब्रह्मांडीय किरणों के पृथ्वी के वायुमंडल के साथ | विकिरण को अधिकांशतः आयनकारी विकिरण या [[ गैर-आयनीकरण विकिरण |गैर-आयनीकरण विकिरण]] के रूप में वर्गीकृत किया जाता है | विकिरणित कणों की ऊर्जा के आधार पर गैर-आयनीकरण हो जाता है। आयनकारी विकिरण में 10 से अधिक [[ इलेक्ट्रॉन |इलेक्ट्रॉन]] वोल्ट होते हैं, जो परमाणुओं और अणुओं को [[ आयनित |आयनित]] करने और [[ रासायनिक बंध |रासायनिक बंध]] नों को तोड़ने के लिए पर्याप्त है। जीवों के लिए हानिकारकता में बड़े अंतर के कारण यह एक महत्वपूर्ण अंतर है। आयनकारी विकिरण का एक सामान्य स्रोत [[ रेडियोधर्मी क्षय |रेडियोधर्मी क्षय]] है जो क्रमशः [[ हीलियम नाभिक |हीलियम नाभिक]] [[ यह इलेक्ट्रॉनिक था |यह इलेक्ट्रॉनिक था]] पॉज़िट्रॉन और फोटॉन से मिलकर α, β, या गामा विकिरण | विकिरण उत्सर्जित करता है। अन्य स्रोतों में मेडिकल [[ रेडियोग्राफ़ |रेडियोग्राफ़]] परीक्षाओं से एक्स-रे और म्यूऑन, [[ मेसन |मेसन]] , पॉज़िट्रॉन, [[ न्यूट्रॉन विकिरण |न्यूट्रॉन विकिरण]] अन्य कण सम्मिलित हैं जो माध्यमिक ब्रह्मांडीय किरणों का निर्माण करते हैं जो प्राथमिक ब्रह्मांडीय किरणों के पृथ्वी के वायुमंडल के साथ पारस्परिक क्रिया के बाद उत्पन्न होते हैं। | ||
गामा किरणें, एक्स-रे और पराबैंगनी प्रकाश की उच्च ऊर्जा सीमा [[ विद्युत चुम्बकीय वर्णक्रम |विद्युत चुम्बकीय वर्णक्रम]] के आयनकारी भाग का निर्माण करती है। आयनाइज शब्द एक परमाणु से दूर एक या एक से अधिक इलेक्ट्रॉनों के टूटने को संदर्भित करता है, एक क्रिया जिसके लिए अपेक्षाकृत उच्च ऊर्जा की आवश्यकता होती है जो इन विद्युत चुम्बकीय तरंगों की आपूर्ति करती है। आगे स्पेक्ट्रम के नीचे, निचले पराबैंगनी स्पेक्ट्रम की गैर-आयनीकरण कम ऊर्जा परमाणुओं को आयनित नहीं कर सकती है, किन्तु अणुओं को बनाने वाले अंतर-परमाणु बंधनों को बाधित कर सकती है, जिससे परमाणुओं के अतिरिक्त अणुओं को तोड़ दिया जा सकता है; इसका एक अच्छा उदाहरण लंबी-[[ तरंग दैर्ध्य | तरंग दैर्ध्य]] सौर पराबैंगनी के कारण होने वाली सनबर्न है। दृश्यमान प्रकाश, अवरक्त और माइक्रो तंरग [[ आवृत्ति |आवृत्ति]] यों में यूवी की तुलना में लंबी तरंग दैर्ध्य की तरंगें बांड को नहीं तोड़ सकती हैं, किन्तु बांडों में कंपन उत्पन्न कर सकती हैं जिन्हें [[ गर्मी |गर्मी]] के रूप में अनुभूत किया जाता है। रेडियो तरंग दैर्ध्य और नीचे सामान्यतः जैविक प्रणालियों के लिए हानिकारक नहीं माना जाता है। ये ऊर्जाओं का तीक्ष्ण चित्रण नहीं हैं; विशिष्ट आवृत्ति के प्रभावों में कुछ ओवरलैप है।<ref>{{cite web| url=https://www.cdc.gov/nceh/radiation/nonionizing_radiation.html| title=The Electromagnetic Spectrum| publisher=Centers for Disease Control and Prevention| date=7 December 2015| access-date=29 August 2018}}</ref> | गामा किरणें, एक्स-रे और पराबैंगनी प्रकाश की उच्च ऊर्जा सीमा [[ विद्युत चुम्बकीय वर्णक्रम |विद्युत चुम्बकीय वर्णक्रम]] के आयनकारी भाग का निर्माण करती है। आयनाइज शब्द एक परमाणु से दूर एक या एक से अधिक इलेक्ट्रॉनों के टूटने को संदर्भित करता है, एक क्रिया जिसके लिए अपेक्षाकृत उच्च ऊर्जा की आवश्यकता होती है जो इन विद्युत चुम्बकीय तरंगों की आपूर्ति करती है। आगे स्पेक्ट्रम के नीचे, निचले पराबैंगनी स्पेक्ट्रम की गैर-आयनीकरण कम ऊर्जा परमाणुओं को आयनित नहीं कर सकती है, किन्तु अणुओं को बनाने वाले अंतर-परमाणु बंधनों को बाधित कर सकती है, जिससे परमाणुओं के अतिरिक्त अणुओं को तोड़ दिया जा सकता है; इसका एक अच्छा उदाहरण लंबी-[[ तरंग दैर्ध्य | तरंग दैर्ध्य]] सौर पराबैंगनी के कारण होने वाली सनबर्न है। दृश्यमान प्रकाश, अवरक्त और माइक्रो तंरग [[ आवृत्ति |आवृत्ति]] यों में यूवी की तुलना में लंबी तरंग दैर्ध्य की तरंगें बांड को नहीं तोड़ सकती हैं, किन्तु बांडों में कंपन उत्पन्न कर सकती हैं जिन्हें [[ गर्मी |गर्मी]] के रूप में अनुभूत किया जाता है। रेडियो तरंग दैर्ध्य और नीचे सामान्यतः जैविक प्रणालियों के लिए हानिकारक नहीं माना जाता है। ये ऊर्जाओं का तीक्ष्ण चित्रण नहीं हैं; विशिष्ट आवृत्ति के प्रभावों में कुछ ओवरलैप है।<ref>{{cite web| url=https://www.cdc.gov/nceh/radiation/nonionizing_radiation.html| title=The Electromagnetic Spectrum| publisher=Centers for Disease Control and Prevention| date=7 December 2015| access-date=29 August 2018}}</ref> | ||
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पर्याप्त रूप से उच्च ऊर्जा वाले विकिरण परमाणुओं को आयनित कर सकते हैं; कहने का तात्पर्य यह है कि यह आयनों का निर्माण करते हुए, परमाणुओं से इलेक्ट्रॉनों को हटा सकता है। आयनीकरण तब होता है जब परमाणु के एक इलेक्ट्रॉन खोल से एक इलेक्ट्रॉन छीन लिया जाता है (या खटखटाया जाता है), जो परमाणु को शुद्ध सकारात्मक चार्ज के साथ छोड़ देता है। क्योंकि जीवित कोशिका (जीव विज्ञान) और, इससे भी महत्वपूर्ण बात यह है कि इस आयनीकरण से उन कोशिकाओं में डीएनए क्षतिग्रस्त हो सकता है, आयनकारी विकिरण के संपर्क में आने से [[ कैंसर |कैंसर]] का खतरा बढ़ जाता है। इस प्रकार आयनकारी विकिरण कुछ हद तक कृत्रिम रूप से कण विकिरण और विद्युत चुम्बकीय विकिरण से अलग हो जाता है, केवल जैविक क्षति के लिए इसकी महान क्षमता के कारण होता है। जबकि एक व्यक्तिगत सेल परमाणुओं के परिमाण (संख्या) 1012 के क्रम से बना होता है, उनमें से केवल एक छोटा अंश निम्न से मध्यम विकिरण शक्तियों पर आयनित होगा। कैंसर उत्पन्न करने वाले आयनकारी विकिरण की संभावना विकिरण की [[ अवशोषित खुराक |अवशोषित खुराक]] पर निर्भर है, और विकिरण के प्रकार (समतुल्य खुराक) की हानिकारक प्रवृत्ति और विकिरणित जीव या ऊतक की संवेदनशीलता ([[ प्रभावी खुराक (विकिरण सुरक्षा) | प्रभावी खुराक (विकिरण सुरक्षा)]] का कार्य है। ) | पर्याप्त रूप से उच्च ऊर्जा वाले विकिरण परमाणुओं को आयनित कर सकते हैं; कहने का तात्पर्य यह है कि यह आयनों का निर्माण करते हुए, परमाणुओं से इलेक्ट्रॉनों को हटा सकता है। आयनीकरण तब होता है जब परमाणु के एक इलेक्ट्रॉन खोल से एक इलेक्ट्रॉन छीन लिया जाता है (या खटखटाया जाता है), जो परमाणु को शुद्ध सकारात्मक चार्ज के साथ छोड़ देता है। क्योंकि जीवित कोशिका (जीव विज्ञान) और, इससे भी महत्वपूर्ण बात यह है कि इस आयनीकरण से उन कोशिकाओं में डीएनए क्षतिग्रस्त हो सकता है, आयनकारी विकिरण के संपर्क में आने से [[ कैंसर |कैंसर]] का खतरा बढ़ जाता है। इस प्रकार आयनकारी विकिरण कुछ हद तक कृत्रिम रूप से कण विकिरण और विद्युत चुम्बकीय विकिरण से अलग हो जाता है, केवल जैविक क्षति के लिए इसकी महान क्षमता के कारण होता है। जबकि एक व्यक्तिगत सेल परमाणुओं के परिमाण (संख्या) 1012 के क्रम से बना होता है, उनमें से केवल एक छोटा अंश निम्न से मध्यम विकिरण शक्तियों पर आयनित होगा। कैंसर उत्पन्न करने वाले आयनकारी विकिरण की संभावना विकिरण की [[ अवशोषित खुराक |अवशोषित खुराक]] पर निर्भर है, और विकिरण के प्रकार (समतुल्य खुराक) की हानिकारक प्रवृत्ति और विकिरणित जीव या ऊतक की संवेदनशीलता ([[ प्रभावी खुराक (विकिरण सुरक्षा) | प्रभावी खुराक (विकिरण सुरक्षा)]] का कार्य है। ) | ||
यदि आयनकारी विकिरण का स्रोत एक रेडियोधर्मी | यदि आयनकारी विकिरण का स्रोत एक रेडियोधर्मी पदार्थ या परमाणु प्रक्रिया जैसे [[ परमाणु विखंडन |परमाणु विखंडन]] या [[ परमाणु संलयन |परमाणु संलयन]] है, तो विचार करने के लिए कण विकिरण है। कण विकिरण उप-परमाणु कण है जो परमाणु प्रतिक्रियाओं द्वारा सापेक्ष [[ गति |गति]] में त्वरित होता है। उनकी गति के कारण वे इलेक्ट्रॉनों और आयनकारी पदार्थों को बाहर निकालने में अधिक सक्षम हैं, किन्तु चूंकि अधिकांश में विद्युत आवेश होता है, इसलिए उनके पास आयनकारी विकिरण की मर्मज्ञ शक्ति नहीं होती है। अपवाद न्यूट्रॉन कण हैं; नीचे देखें। इन कणों के कई अलग-अलग प्रकार हैं, किन्तु अधिकांश [[ अल्फा कण |अल्फा कण]] , [[ बीटा कण |बीटा कण]] , न्यूट्रॉन और प्रोटॉन हैं। मोटे तौर पर, लगभग 10 इलेक्ट्रॉन वोल्ट (ईवी) से अधिक ऊर्जा वाले फोटॉन और कण आयनीकरण कर रहे हैं (कुछ अधिकारी 33 ईवी, पानी के लिए आयनीकरण ऊर्जा का उपयोग करते हैं)। रेडियोधर्मी पदार्थ या ब्रह्मांडीय किरणों से कण विकिरण लगभग सदैव आयनकारी होने के लिए पर्याप्त ऊर्जा वहन करता है। | ||
अधिकांश आयनकारी विकिरण रेडियोधर्मी पदार्थों और अंतरिक्ष (कॉस्मिक किरणों) से उत्पन्न होते हैं, और इस तरह पर्यावरण में स्वाभाविक रूप से उपस्थित होते हैं, क्योंकि अधिकांश चट्टानों और मिट्टी में रेडियोधर्मी | अधिकांश आयनकारी विकिरण रेडियोधर्मी पदार्थों और अंतरिक्ष (कॉस्मिक किरणों) से उत्पन्न होते हैं, और इस तरह पर्यावरण में स्वाभाविक रूप से उपस्थित होते हैं, क्योंकि अधिकांश चट्टानों और मिट्टी में रेडियोधर्मी पदार्थ की छोटी सांद्रता होती है। चूंकि यह विकिरण अदृश्य है और मानव इंद्रियों द्वारा सीधे पता लगाने योग्य नहीं है, इसलिए सामान्यतः इसकी उपस्थिति का पता लगाने के लिए [[ गीगर काउंटर |गीगर काउंटर]] जैसे उपकरणों की आवश्यकता होती है। कुछ स्थितियों में, यह पदार्थ के साथ '''पारस्परिक क्रिया''' पर दृश्य प्रकाश के माध्यमिक उत्सर्जन को जन्म दे सकता है, जैसा कि [[ चेरेनकोव विकिरण |चेरेनकोव विकिरण]] और रेडियो-ल्यूमिनेसिसेंस के स्थितियों में होता है। | ||
[[File:Radioactivity and radiation.png|thumb|upright=1.5|रेडियोधर्मिता और पता लगाए गए आयनकारी विकिरण के बीच संबंधों को दर्शाने वाला ग्राफिक]] | [[File:Radioactivity and radiation.png|thumb|upright=1.5|रेडियोधर्मिता और पता लगाए गए आयनकारी विकिरण के बीच संबंधों को दर्शाने वाला ग्राफिक]] | ||
दवा, अनुसंधान और निर्माण में आयनकारी विकिरण के कई व्यावहारिक उपयोग हैं, किन्तु यदि अनुचित तरीके से उपयोग किया जाता है तो यह स्वास्थ्य के लिए खतरा उत्पन्न करता है। विकिरण के संपर्क में आने से जीवित ऊतकों को हानि होता है; उच्च खुराक के परिणामस्वरूप [[ तीव्र विकिरण सिंड्रोम |तीव्र विकिरण सिंड्रोम]] (एआरएस) होता है, जिसमें त्वचा जल जाती है, बालों का झड़ना, आंतरिक अंग विफलता और मृत्यु हो जाती है, जबकि किसी भी खुराक के परिणामस्वरूप कैंसर और [[ आनुवंशिक क्षति |आनुवंशिक क्षति]] की संभावना बढ़ सकती है; कैंसर का एक विशेष रूप, [[ थायराइड कैंसर |थायराइड कैंसर]] , अधिकांशतः तब होता है जब रेडियोधर्मी आयोडीन विखंडन उत्पाद, [[ आयोडीन -131 |आयोडीन -131]] की जैविक प्रवृत्ति के कारण परमाणु हथियार और रिएक्टर विकिरण स्रोत होते हैं।<ref name="ICNIR2003" /> चूंकि, आयनकारी विकिरण के कारण कोशिकाओं में कैंसर के बनने के सटीक कठिन परिस्थिति और संभावना की गणना अभी भी अच्छी तरह से समझ में नहीं आई है और वर्तमान में अनुमान हिरोशिमा और नागासाकी के परमाणु बम विस्फोटों से जनसंख्या आधारित डेटा और रिएक्टर दुर्घटनाओं के अनुवर्ती से निर्धारित होते हैं, जैसे [[ चेरनोबिल आपदा |चेरनोबिल आपदा]] के रूप में। रेडियोलॉजिकल प्रोटेक्शन पर अंतर्राष्ट्रीय आयोग कहता है कि आयोग अनिश्चितताओं और मॉडल और पैरामीटर मूल्यों की स्पष्टता की कमी से अवगत है, सामूहिक प्रभावी खुराक महामारी विज्ञान कठिन परिस्थिति मूल्यांकन के लिए एक उपकरण के रूप में अभिप्रेत नहीं है, और कठिन परिस्थिति अनुमानों में इसका उपयोग करना अनुचित है और विशेष रूप से, तुच्छ व्यक्तिगत खुराक से सामूहिक प्रभावी खुराक के आधार पर कैंसर से होने वाली मौतों की संख्या की गणना से बचा जाना चाहिए।<ref>{{cite web|title=ICRP Publication 103 The 2007 Recommendations of the International Commission on Protection|url=http://www.icrp.org/docs/ICRP_Publication_103-Annals_of_the_ICRP_37(2-4)-Free_extract.pdf|publisher=ICRP|access-date=12 December 2013}}</ref> | दवा, अनुसंधान और निर्माण में आयनकारी विकिरण के कई व्यावहारिक उपयोग हैं, किन्तु यदि अनुचित तरीके से उपयोग किया जाता है तो यह स्वास्थ्य के लिए खतरा उत्पन्न करता है। विकिरण के संपर्क में आने से जीवित ऊतकों को हानि होता है; उच्च खुराक के परिणामस्वरूप [[ तीव्र विकिरण सिंड्रोम |तीव्र विकिरण सिंड्रोम]] (एआरएस) होता है, जिसमें त्वचा जल जाती है, बालों का झड़ना, आंतरिक अंग विफलता और मृत्यु हो जाती है, जबकि किसी भी खुराक के परिणामस्वरूप कैंसर और [[ आनुवंशिक क्षति |आनुवंशिक क्षति]] की संभावना बढ़ सकती है; कैंसर का एक विशेष रूप, [[ थायराइड कैंसर |थायराइड कैंसर]] , अधिकांशतः तब होता है जब रेडियोधर्मी आयोडीन विखंडन उत्पाद, [[ आयोडीन -131 |आयोडीन -131]] की जैविक प्रवृत्ति के कारण परमाणु हथियार और रिएक्टर विकिरण स्रोत होते हैं।<ref name="ICNIR2003" /> चूंकि, आयनकारी विकिरण के कारण कोशिकाओं में कैंसर के बनने के सटीक कठिन परिस्थिति और संभावना की गणना अभी भी अच्छी तरह से समझ में नहीं आई है और वर्तमान में अनुमान हिरोशिमा और नागासाकी के परमाणु बम विस्फोटों से जनसंख्या आधारित डेटा और रिएक्टर दुर्घटनाओं के अनुवर्ती से निर्धारित होते हैं, जैसे [[ चेरनोबिल आपदा |चेरनोबिल आपदा]] के रूप में। रेडियोलॉजिकल प्रोटेक्शन पर अंतर्राष्ट्रीय आयोग कहता है कि आयोग अनिश्चितताओं और मॉडल और पैरामीटर मूल्यों की स्पष्टता की कमी से अवगत है, सामूहिक प्रभावी खुराक महामारी विज्ञान कठिन परिस्थिति मूल्यांकन के लिए एक उपकरण के रूप में अभिप्रेत नहीं है, और कठिन परिस्थिति अनुमानों में इसका उपयोग करना अनुचित है और विशेष रूप से, तुच्छ व्यक्तिगत खुराक से सामूहिक प्रभावी खुराक के आधार पर कैंसर से होने वाली मौतों की संख्या की गणना से बचा जाना चाहिए।<ref>{{cite web|title=ICRP Publication 103 The 2007 Recommendations of the International Commission on Protection|url=http://www.icrp.org/docs/ICRP_Publication_103-Annals_of_the_ICRP_37(2-4)-Free_extract.pdf|publisher=ICRP|access-date=12 December 2013}}</ref> | ||
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===पराबैंगनी विकिरण === | ===पराबैंगनी विकिरण === | ||
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10 एनएम से 125 एनएम तक तरंग दैर्ध्य के पराबैंगनी, हवा के अणुओं को आयनित करते हैं, जिससे यह हवा और ओजोन (ओ) द्वारा दृढ़ता से अवशोषित हो जाता है।<sub>3</sub>) विशेष रूप से। इसलिए आयनकारी यूवी पृथ्वी के वायुमंडल में महत्वपूर्ण डिग्री तक प्रवेश नहीं करता है, और इसे कभी-कभी [[ वैक्यूम पराबैंगनी |वैक्यूम पराबैंगनी]] कहा जाता है। चूंकि अंतरिक्ष में उपस्थित यूवीए स्पेक्ट्रम का यह | 10 एनएम से 125 एनएम तक तरंग दैर्ध्य के पराबैंगनी, हवा के अणुओं को आयनित करते हैं, जिससे यह हवा और ओजोन (ओ) द्वारा दृढ़ता से अवशोषित हो जाता है।<sub>3</sub>) विशेष रूप से। इसलिए आयनकारी यूवी पृथ्वी के वायुमंडल में महत्वपूर्ण डिग्री तक प्रवेश नहीं करता है, और इसे कभी-कभी [[ वैक्यूम पराबैंगनी |वैक्यूम पराबैंगनी]] कहा जाता है। चूंकि अंतरिक्ष में उपस्थित यूवीए स्पेक्ट्रम का यह भाग जैविक महत्व का नहीं है, क्योंकि यह पृथ्वी पर रहने वाले जीवों तक नहीं पहुंचता है। | ||
वायुमंडल का एक क्षेत्र है जिसमें ओजोन लगभग 98% गैर-आयनीकरण किन्तु खतरनाक यूवी-सी और यूवी-बी को अवशोषित करता है। यह तथाकथित [[ ओजोन परत |ओजोन परत]] लगभग से प्रारंभिकू होती है {{convert|20|miles}} और ऊपर की ओर फैला हुआ है। कुछ पराबैंगनी स्पेक्ट्रम जो जमीन तक पहुंचते हैं, गैर-आयनीकरण होते हैं, किन्तु जैविक अणुओं में इलेक्ट्रॉनिक उत्तेजना उत्पन्न करने के लिए इस ऊर्जा के एकल फोटॉन की क्षमता के कारण अभी भी जैविक रूप से खतरनाक है, और इस तरह अवांछित प्रतिक्रियाओं के माध्यम से उन्हें हानि पहुंचाते हैं। एक उदाहरण डीएनए में [[ पाइरीमिडीन डिमर |पाइरीमिडीन डिमर]] का बनना है, जो 365 एनएम (3.4 ईवी) से कम तरंग दैर्ध्य पर प्रारंभिकू होता है, जो आयनीकरण ऊर्जा से अधिक नीचे है। यह गुण पराबैंगनी स्पेक्ट्रम को वास्तविक आयनीकरण के बिना जैविक प्रणालियों में आयनकारी विकिरण के कुछ खतरों को देता है। इसके विपरीत, दृश्यमान प्रकाश और लंबी-तरंग दैर्ध्य विद्युत चुम्बकीय विकिरण, जैसे कि अवरक्त, माइक्रो तंरग और रेडियो तरंगों में बहुत कम ऊर्जा वाले फोटॉन होते हैं, जो हानिकारक आणविक उत्तेजना का कारण बनते हैं, और इस प्रकार यह विकिरण ऊर्जा की प्रति यूनिट बहुत कम खतरनाक होता है। | वायुमंडल का एक क्षेत्र है जिसमें ओजोन लगभग 98% गैर-आयनीकरण किन्तु खतरनाक यूवी-सी और यूवी-बी को अवशोषित करता है। यह तथाकथित [[ ओजोन परत |ओजोन परत]] लगभग से प्रारंभिकू होती है {{convert|20|miles}} और ऊपर की ओर फैला हुआ है। कुछ पराबैंगनी स्पेक्ट्रम जो जमीन तक पहुंचते हैं, गैर-आयनीकरण होते हैं, किन्तु जैविक अणुओं में इलेक्ट्रॉनिक उत्तेजना उत्पन्न करने के लिए इस ऊर्जा के एकल फोटॉन की क्षमता के कारण अभी भी जैविक रूप से खतरनाक है, और इस तरह अवांछित प्रतिक्रियाओं के माध्यम से उन्हें हानि पहुंचाते हैं। एक उदाहरण डीएनए में [[ पाइरीमिडीन डिमर |पाइरीमिडीन डिमर]] का बनना है, जो 365 एनएम (3.4 ईवी) से कम तरंग दैर्ध्य पर प्रारंभिकू होता है, जो आयनीकरण ऊर्जा से अधिक नीचे है। यह गुण पराबैंगनी स्पेक्ट्रम को वास्तविक आयनीकरण के बिना जैविक प्रणालियों में आयनकारी विकिरण के कुछ खतरों को देता है। इसके विपरीत, दृश्यमान प्रकाश और लंबी-तरंग दैर्ध्य विद्युत चुम्बकीय विकिरण, जैसे कि अवरक्त, माइक्रो तंरग और रेडियो तरंगों में बहुत कम ऊर्जा वाले फोटॉन होते हैं, जो हानिकारक आणविक उत्तेजना का कारण बनते हैं, और इस प्रकार यह विकिरण ऊर्जा की प्रति यूनिट बहुत कम खतरनाक होता है। | ||
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एक्स-रे विद्युत चुम्बकीय तरंगें हैं जिनकी तरंग दैर्ध्य लगभग 10 | एक्स-रे विद्युत चुम्बकीय तरंगें हैं जिनकी तरंग दैर्ध्य लगभग 10<sup>−9</sup> . से कम होती है मी (3x10<sup>17</sup> . से अधिक) Hz और 1,240 eV)। एक छोटा तरंगदैर्घ्य समीकरण के अनुसार उच्च ऊर्जा से मेल खाता है ऊर्जा = प्लैंक प्रकाश/तरंग दैर्ध्य की निरंतर गति।λ। (ई ऊर्जा है; एच [[ प्लैंक स्थिरांक |प्लैंक स्थिरांक]] है; सी प्रकाश की गति है; λ तरंग दैर्ध्य है।) जब एक एक्स-रे फोटॉन एक परमाणु से टकराता है, तो परमाणु फोटॉन की ऊर्जा को अवशोषित कर सकता है और एक इलेक्ट्रॉन को उच्च कक्षीय तक बढ़ा सकता है। स्तर या यदि फोटॉन अत्यंत ऊर्जावान है, तो यह परमाणु से एक इलेक्ट्रॉन को पूरी तरह से टकरा सकता है, जिससे परमाणु आयनित हो सकता है। सामान्यतः, बड़े परमाणु एक्स-रे फोटॉन को अवशोषित करने की अधिक संभावना रखते हैं क्योंकि उनके कक्षीय इलेक्ट्रॉनों के बीच अधिक ऊर्जा अंतर होता है। मानव निकाय में नरम ऊतक हड्डी बनाने वाले कैल्शियम परमाणुओं की तुलना में छोटे परमाणुओं से बना होता है, इसलिए एक्स-रे के अवशोषण में एक विपरीतता होती है। एक्स-रे मशीनों को विशेष रूप से हड्डी और कोमल ऊतकों के बीच अवशोषण अंतर का लाभ उठाने के लिए डिज़ाइन किया गया है, जिससे चिकित्सकों को मानव निकाय में संरचना की जांच करने की अनुमति मिलती है। | ||
एक्स-रे भी पूरी तरह से पृथ्वी के वायुमंडल की मोटाई से अवशोषित हो जाते हैं, जिसके परिणामस्वरूप सूर्य के एक्स-रे आउटपुट को यूवी की तुलना में कम मात्रा में किन्तु फिर भी शक्तिशाली, सतह तक पहुंचने से रोकता है। | एक्स-रे भी पूरी तरह से पृथ्वी के वायुमंडल की मोटाई से अवशोषित हो जाते हैं, जिसके परिणामस्वरूप सूर्य के एक्स-रे आउटपुट को यूवी की तुलना में कम मात्रा में किन्तु फिर भी शक्तिशाली, सतह तक पहुंचने से रोकता है। | ||
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के अतिरिक्त | के अतिरिक्त | ||
गामा (γ) विकिरण में 3x10 . से कम तरंग दैर्ध्य वाले फोटॉन होते हैं<sup> | गामा (γ) विकिरण में 3x10<sup>−11</sup> . से कम तरंग दैर्ध्य वाले फोटॉन होते हैं मीटर (10<sup>19</sup> . से अधिक) हर्ट्ज और 41.4 केवी)।<ref name="ICNIR2003">{{cite journal|url=https://www.who.int/peh-emf/meetings/archive/en/keynote3ng.pdf| title=Non-Ionizing Radiations – Sources, Biological Effects, Emissions and Exposures|journal= Proceedings of the International Conference on Non-Ionizing Radiation at UNITEN ICNIR2003 Electromagnetic Fields and Our Health|date=20–22 October 2003|author= Kwan-Hoong Ng}}</ref> गामा विकिरण उत्सर्जन एक परमाणु प्रक्रिया है जो अधिकांश परमाणु प्रतिक्रियाओं के बाद अस्थिर [[ परमाणु नाभिक |परमाणु नाभिक]] को अतिरिक्त ऊर्जा से मुक्त करने के लिए होती है। अल्फा और बीटा दोनों कणों में एक विद्युत आवेश और द्रव्यमान होता है, और इस प्रकार उनके रास्ते में अन्य परमाणुओं के साथ पारस्परिक क्रिया करने की अधिक संभावना होती है। गामा विकिरण, चूंकि, फोटॉन से बना होता है, जिसमें न तो द्रव्यमान होता है और न ही विद्युत आवेश होता है और परिणामस्वरूप, अल्फा या बीटा विकिरण की तुलना में पदार्थ के माध्यम से बहुत आगे तक प्रवेश करता है। | ||
गामा किरणों को | गामा किरणों को पदार्थ की पर्याप्त मोटी या घनी परत द्वारा रोका जा सकता है, जहां प्रति दिए गए क्षेत्र में पदार्थ की रोकथाम शक्ति विकिरण के पथ के साथ कुल द्रव्यमान पर निर्भर करती है, तथापि पदार्थ की हो या नहीं उच्च या निम्न घनत्व। चूंकि, जैसा कि एक्स-रे के स्थितियों में होता है, उच्च परमाणु संख्या वाली पदार्थ जैसे सीसा या घटिया यूरेनियम कम घने और कम परमाणु भार पदार्थ के समान द्रव्यमान पर एक सामान्य (सामान्यतः 20% से 30%) रोकने की शक्ति जोड़ते हैं। (जैसे पानी या कंक्रीट)। वायुमंडल अंतरिक्ष से पृथ्वी के पास आने वाली सभी गामा किरणों को अवशोषित कर लेता है। यहां तक कि हवा भी गामा किरणों को अवशोषित करने में सक्षम है, औसतन, {{convert|500|ft|abbr=on}} ऐसी तरंगों की ऊर्जा को आधा कर देती है, . | ||
===अल्फा विकिरण === | ===अल्फा विकिरण === | ||
{{Main|अल्फा क्षय}} | {{Main|अल्फा क्षय}} | ||
[[File:Alpha particle detected in an isopropanol cloud chamber.jpg|thumb|एक आइसोप्रोपेनॉल क्लाउड चेंबर में अल्फा कण का पता चला]] | [[File:Alpha particle detected in an isopropanol cloud chamber.jpg|thumb|एक आइसोप्रोपेनॉल क्लाउड चेंबर में अल्फा कण का पता चला]] | ||
अल्फा कण हीलियम 4 परमाणु नाभिक (दो प्रोटॉन और दो न्यूट्रॉन) हैं। वे अपने आवेशों और संयुक्त द्रव्यमान के कारण पदार्थ के साथ दृढ़ता से परस्पर क्रिया करते हैं, और अपने सामान्य वेगों में केवल कुछ सेंटीमीटर हवा, या कुछ मिलीमीटर कम घनत्व वाली | अल्फा कण हीलियम 4 परमाणु नाभिक (दो प्रोटॉन और दो न्यूट्रॉन) हैं। वे अपने आवेशों और संयुक्त द्रव्यमान के कारण पदार्थ के साथ दृढ़ता से परस्पर क्रिया करते हैं, और अपने सामान्य वेगों में केवल कुछ सेंटीमीटर हवा, या कुछ मिलीमीटर कम घनत्व वाली पदार्थ (जैसे पतली अभ्रक पदार्थ जो विशेष रूप से कुछ गीजर काउंटर ट्यूबों में रखी जाती है) में प्रवेश करती है। अल्फा कणों की अनुमति देने के लिए)। इसका कारण यह है कि साधारण [[ अल्फा क्षय |अल्फा क्षय]] से अल्फा कण मृत त्वचा कोशिकाओं की बाहरी परतों में प्रवेश नहीं करते हैं और नीचे के जीवित ऊतकों को कोई हानि नहीं पहुंचाते हैं। कुछ बहुत ही उच्च ऊर्जा वाले अल्फा कण लगभग 10% ब्रह्मांडीय किरणों की रचना करते हैं, और ये निकाय और यहां तक कि पतली धातु की प्लेटों को भेदने में सक्षम हैं। चूंकि, वे केवल अंतरिक्ष यात्रियों के लिए खतरे में हैं, क्योंकि वे पृथ्वी के चुंबकीय क्षेत्र द्वारा विक्षेपित होते हैं और फिर इसके वायुमंडल द्वारा रोक दिए जाते हैं। | ||
अल्फा विकिरण तब खतरनाक होता है जब अल्फा-उत्सर्जक [[ रेडियोन्यूक्लाइड |रेडियोन्यूक्लाइड]] अंतर्ग्रहण या साँस (साँस या निगल लिया जाता है) होता है। यह रेडियो आइसोटोप को कोशिकाओं को हानि पहुंचाने के लिए अल्फा विकिरण के लिए संवेदनशील जीवित ऊतक के अधिक | अल्फा विकिरण तब खतरनाक होता है जब अल्फा-उत्सर्जक [[ रेडियोन्यूक्लाइड |रेडियोन्यूक्लाइड]] अंतर्ग्रहण या साँस (साँस या निगल लिया जाता है) होता है। यह रेडियो आइसोटोप को कोशिकाओं को हानि पहुंचाने के लिए अल्फा विकिरण के लिए संवेदनशील जीवित ऊतक के अधिक समीप लाता है। प्रति यूनिट ऊर्जा, गामा किरणों और एक्स-रे के रूप में अल्फा कण सेल-क्षति पर कम से कम 20 गुना अधिक प्रभावी होते हैं। इसकी चर्चा के लिए [[ सापेक्ष जैविक प्रभावशीलता |सापेक्ष जैविक प्रभावशीलता]] देखें। अत्यधिक जहरीले अल्फा-उत्सर्जक के उदाहरण [[ रेडियम |रेडियम]] , रेडॉन और [[ एक विशेष तत्त्व जिस का प्रभाव रेडियो पर पड़ता है |एक विशेष तत्त्व जिस का प्रभाव रेडियो पर पड़ता है]] के सभी समस्थानिक हैं, जो इन अल्प-आयु पदार्थ में होने वाली क्षय की मात्रा के कारण होते हैं। | ||
===बीटा विकिरण === | ===बीटा विकिरण === | ||
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बीटा-माइनस (बी<sup>−</sup>) विकिरण में एक ऊर्जावान इलेक्ट्रॉन होता है। यह अल्फा विकिरण से अधिक मर्मज्ञ है किन्तु गामा से कम है। रेडियोधर्मी क्षय से बीटा विकिरण को कुछ सेंटीमीटर प्लास्टिक या कुछ मिलीमीटर धातु से रोका जा सकता है। यह तब होता है जब एक न्यूट्रॉन एक नाभिक में एक प्रोटॉन में बदल जाता है, बीटा कण और एक [[ एंटीन्यूट्रिनो |एंटीन्यूट्रिनो]] को मुक्त करता है। प्राकृतिक बीटा विकिरण की तुलना में [[ लिनाक |लिनाक]] त्वरक से बीटा विकिरण कहीं अधिक ऊर्जावान और मर्मज्ञ है। यह कभी-कभी सतही ट्यूमर के इलाज के लिए [[ रेडियोथेरेपी |रेडियोथेरेपी]] में चिकित्सीय रूप से उपयोग किया जाता है। | बीटा-माइनस (बी<sup>−</sup>) विकिरण में एक ऊर्जावान इलेक्ट्रॉन होता है। यह अल्फा विकिरण से अधिक मर्मज्ञ है किन्तु गामा से कम है। रेडियोधर्मी क्षय से बीटा विकिरण को कुछ सेंटीमीटर प्लास्टिक या कुछ मिलीमीटर धातु से रोका जा सकता है। यह तब होता है जब एक न्यूट्रॉन एक नाभिक में एक प्रोटॉन में बदल जाता है, बीटा कण और एक [[ एंटीन्यूट्रिनो |एंटीन्यूट्रिनो]] को मुक्त करता है। प्राकृतिक बीटा विकिरण की तुलना में [[ लिनाक |लिनाक]] त्वरक से बीटा विकिरण कहीं अधिक ऊर्जावान और मर्मज्ञ है। यह कभी-कभी सतही ट्यूमर के इलाज के लिए [[ रेडियोथेरेपी |रेडियोथेरेपी]] में चिकित्सीय रूप से उपयोग किया जाता है। | ||
बीटा-प्लस (β .)<sup>+</sup>) विकिरण पॉज़िट्रॉन का उत्सर्जन है, जो इलेक्ट्रॉनों के [[ प्रतिकण |प्रतिकण]] रूप हैं। जब एक पॉज़िट्रॉन | बीटा-प्लस (β .)<sup>+</sup>) विकिरण पॉज़िट्रॉन का उत्सर्जन है, जो इलेक्ट्रॉनों के [[ प्रतिकण |प्रतिकण]] रूप हैं। जब एक पॉज़िट्रॉन पदार्थ में इलेक्ट्रॉनों के समान गति को धीमा कर देता है, तो पॉज़िट्रॉन एक इलेक्ट्रॉन का सफाया कर देगा, इस प्रक्रिया में 511 केवी के दो गामा फोटॉन जारी करेगा। वे दो गामा फोटॉन विपरीत दिशा में (लगभग) यात्रा करेंगे। पॉज़िट्रॉन विनाश से गामा विकिरण में उच्च ऊर्जा फोटॉन होते हैं, और यह आयनकारी भी होता है। | ||
=== न्यूट्रॉन विकिरण === | === न्यूट्रॉन विकिरण === | ||
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न्यूट्रॉन को उनकी गति/ऊर्जा के अनुसार वर्गीकृत किया जाता है। न्यूट्रॉन विकिरण में [[ मुक्त न्यूट्रॉन |मुक्त न्यूट्रॉन]] होते हैं। ये न्यूट्रॉन स्वतःस्फूर्त या प्रेरित नाभिकीय विखंडन के समय उत्सर्जित हो सकते हैं। न्यूट्रॉन दुर्लभ विकिरण कण हैं; वे केवल बड़ी संख्या में उत्पन्न होते हैं जहां श्रृंखला प्रतिक्रिया विखंडन या संलयन प्रतिक्रियाएं सक्रिय होती हैं; यह थर्मोन्यूक्लियर विस्फोट में लगभग 10 माइक्रोसेकंड के लिए होता है, या लगातार एक ऑपरेटिंग परमाणु रिएक्टर के अंदर होता है; जब यह गैर-क्रिटिकल हो जाता है तो रिएक्टर में न्यूट्रॉन का उत्पादन लगभग तुरंत बंद हो जाता है। | न्यूट्रॉन को उनकी गति/ऊर्जा के अनुसार वर्गीकृत किया जाता है। न्यूट्रॉन विकिरण में [[ मुक्त न्यूट्रॉन |मुक्त न्यूट्रॉन]] होते हैं। ये न्यूट्रॉन स्वतःस्फूर्त या प्रेरित नाभिकीय विखंडन के समय उत्सर्जित हो सकते हैं। न्यूट्रॉन दुर्लभ विकिरण कण हैं; वे केवल बड़ी संख्या में उत्पन्न होते हैं जहां श्रृंखला प्रतिक्रिया विखंडन या संलयन प्रतिक्रियाएं सक्रिय होती हैं; यह थर्मोन्यूक्लियर विस्फोट में लगभग 10 माइक्रोसेकंड के लिए होता है, या लगातार एक ऑपरेटिंग परमाणु रिएक्टर के अंदर होता है; जब यह गैर-क्रिटिकल हो जाता है तो रिएक्टर में न्यूट्रॉन का उत्पादन लगभग तुरंत बंद हो जाता है। | ||
न्यूट्रॉन अन्य वस्तुओं, या | न्यूट्रॉन अन्य वस्तुओं, या पदार्थ , रेडियोधर्मी बना सकते हैं। यह प्रक्रिया, जिसे [[ न्यूट्रॉन सक्रियण |न्यूट्रॉन सक्रियण]] कहा जाता है, चिकित्सा, शैक्षणिक और औद्योगिक अनुप्रयोगों में उपयोग के लिए रेडियोधर्मी स्रोतों का उत्पादन करने के लिए उपयोग की जाने वाली प्राथमिक विधि है। यहां तक कि तुलनात्मक रूप से कम गति वाले [[ थर्मल न्यूट्रॉन |थर्मल न्यूट्रॉन]] भी न्यूट्रॉन सक्रियण का कारण बनते हैं (वास्तव में, वे इसे अधिक कुशलता से उत्पन्न करते हैं)। न्यूट्रॉन परमाणुओं को उसी तरह से आयनित नहीं करते हैं जैसे प्रोटॉन और इलेक्ट्रॉन जैसे आवेशित कण (इलेक्ट्रॉन के उत्तेजना से) करते हैं, क्योंकि न्यूट्रॉन पर कोई चार्ज नहीं होता है। यह नाभिक द्वारा उनके अवशोषण के माध्यम से होता है जो तब अस्थिर हो जाता है कि वे आयनीकरण का कारण बनते हैं। इसलिए, न्यूट्रॉन को अप्रत्यक्ष रूप से आयनकारी कहा जाता है। महत्वपूर्ण गतिज ऊर्जा के बिना न्यूट्रॉन भी अप्रत्यक्ष रूप से आयनीकृत होते हैं, और इस प्रकार एक महत्वपूर्ण विकिरण खतरा होते हैं। सभी पदार्थ न्यूट्रॉन सक्रियण में सक्षम नहीं हैं; पानी में, उदाहरण के लिए, उपस्थित दोनों प्रकार के परमाणुओं (हाइड्रोजन और ऑक्सीजन) के सबसे आम समस्थानिक न्यूट्रॉन को पकड़ लेते हैं और भारी हो जाते हैं किन्तु उन परमाणुओं के स्थिर रूप बने रहते हैं। केवल एक से अधिक न्यूट्रॉन का अवशोषण, एक सांख्यिकीय रूप से दुर्लभ घटना, हाइड्रोजन परमाणु को सक्रिय कर सकती है, जबकि ऑक्सीजन को दो अतिरिक्त अवशोषण की आवश्यकता होती है। इस प्रकार पानी केवल बहुत अशक्त रूप से सक्रिय होने में सक्षम है। नमक में सोडियम (समुद्र के पानी की तरह), दूसरी ओर, Na-24 बनने के लिए केवल एक न्यूट्रॉन को अवशोषित करने की आवश्यकता होती है, जो बीटा क्षय का एक बहुत ही तीव्र स्रोत है, जिसमें 15 घंटे का आधा जीवन होता है। | ||
इसके अतिरिक्त, उच्च-ऊर्जा (उच्च गति) न्यूट्रॉन में परमाणुओं को सीधे आयनित करने की क्षमता होती है। एक तंत्र जिसके द्वारा उच्च ऊर्जा वाले न्यूट्रॉन परमाणुओं को आयनित करते हैं, एक परमाणु के नाभिक पर प्रहार करना और एक अणु से परमाणु को बाहर निकालना है, एक या एक से अधिक इलेक्ट्रॉनों को पीछे छोड़ देना क्योंकि रासायनिक बंधन टूट जाता है। इससे रासायनिक मुक्त कणों का उत्पादन होता है। इसके अतिरिक्त, बहुत अधिक ऊर्जा वाले न्यूट्रॉन न्यूट्रॉन स्पैलेशन या नॉकआउट द्वारा आयनकारी विकिरण का कारण बन सकते हैं, जिसमें न्यूट्रॉन प्रभाव पर परमाणु नाभिक (विशेष रूप से हाइड्रोजन नाभिक) से उच्च ऊर्जा वाले प्रोटॉन का उत्सर्जन करते हैं। अंतिम प्रक्रिया न्यूट्रॉन की अधिकांश ऊर्जा प्रोटॉन को प्रदान करती है, ठीक उसी तरह जैसे एक [[ बिलियर्ड गेंद |बिलियर्ड गेंद]] दूसरे से टकराती है। ऐसी प्रतिक्रियाओं से आवेशित प्रोटॉन और अन्य उत्पाद सीधे आयनीकृत होते हैं। | |||