ความแตกต่างที่สำคัญระหว่างรังสีไอออไนซ์และรังสีที่ไม่ทำให้เกิดไอออนคือรังสีไอออไนซ์มีพลังงานสูงกว่ารังสีที่ไม่แตกตัวเป็นไอออน
การแผ่รังสีเป็นกระบวนการที่คลื่นหรืออนุภาคพลังงาน (เช่น รังสีแกมมา รังสีเอกซ์ โฟตอน) เดินทางผ่านสื่อหรืออวกาศ กัมมันตภาพรังสีคือการเปลี่ยนแปลงทางนิวเคลียร์ที่เกิดขึ้นเองซึ่งส่งผลให้เกิดการก่อตัวของธาตุใหม่ กล่าวอีกนัยหนึ่งกัมมันตภาพรังสีคือความสามารถในการปลดปล่อยรังสี มีธาตุกัมมันตภาพรังสีจำนวนมาก ในอะตอมปกติ นิวเคลียสจะเสถียร อย่างไรก็ตาม ในนิวเคลียสของธาตุกัมมันตรังสี มีความไม่สมดุลของอัตราส่วนนิวตรอนต่อโปรตอน จึงไม่เสถียรดังนั้นเพื่อให้มีความเสถียร นิวเคลียสเหล่านี้จะปล่อยอนุภาคออกมา และกระบวนการนี้เรียกว่าการสลายตัวของกัมมันตภาพรังสี การปล่อยเหล่านี้คือสิ่งที่เราเรียกว่าการแผ่รังสี การแผ่รังสีอาจเกิดขึ้นได้ทั้งในรูปแบบไอออไนซ์หรือไม่ใช่ไอออไนซ์
การแผ่รังสีไอออไนซ์คืออะไร
การแผ่รังสีไอออไนซ์มีพลังงานสูง และเมื่อมันชนกับอะตอม อะตอมก็จะเกิดไอออไนเซชัน ปล่อยอนุภาคอื่น (เช่น อิเล็กตรอน) หรือโฟตอน โฟตอนหรืออนุภาคที่ปล่อยออกมาคือรังสี การแผ่รังสีเริ่มต้นจะยังคงทำให้วัสดุอื่นแตกตัวเป็นไอออนจนกว่าพลังงานทั้งหมดจะหมดลง รังสีอัลฟ่า บีตา รังสีเอกซ์ และแกมมาเป็นรังสีประเภทไอออไนซ์
ที่นั่น อนุภาคแอลฟามีประจุบวก และคล้ายกับนิวเคลียสของอะตอมฮีเลียม พวกมันสามารถเดินทางในระยะทางที่สั้นมาก (เช่น ไม่กี่เซนติเมตร) และพวกมันเดินทางในเส้นทางตรง ยิ่งกว่านั้นพวกมันมีปฏิสัมพันธ์กับอิเล็กตรอนในวงโคจรในตัวกลางผ่านการโต้ตอบของคูลอมบิก เนื่องจากปฏิสัมพันธ์เหล่านี้ สื่อจึงรู้สึกตื่นเต้นและแตกตัวเป็นไอออนในตอนท้ายของแทร็ก อนุภาคแอลฟาทั้งหมดจะกลายเป็นอะตอมของฮีเลียม
รูปที่ 01: สัญลักษณ์อันตรายสำหรับการแผ่รังสีไอออไนซ์
ในทางกลับกัน อนุภาคบีตานั้นคล้ายกับอิเล็กตรอนที่มีขนาดและประจุ ดังนั้นแรงผลักจะเกิดขึ้นเท่า ๆ กันเมื่อเดินทางผ่านตัวกลาง การโก่งตัวขนาดใหญ่ในเส้นทางเกิดขึ้นเมื่อพบอิเล็กตรอนในตัวกลาง เมื่อสิ่งนี้เกิดขึ้น ตัวกลางจะถูกแตกตัวเป็นไอออน นอกจากนี้ อนุภาคบีตาเดินทางในเส้นทางซิกแซก จึงสามารถเดินทางได้ไกลกว่าอนุภาคอัลฟ่า
อย่างไรก็ตาม แกมมาและเอ็กซ์เรย์นั้นเป็นโฟตอน ไม่ใช่อนุภาค รังสีแกมมาก่อตัวภายในนิวเคลียสในขณะที่รังสีเอกซ์ก่อตัวในเปลือกอิเล็กตรอนของอะตอม รังสีแกมมาทำปฏิกิริยากับตัวกลางในสามวิธีคือเอฟเฟกต์โฟโตอิเล็กทริก เอฟเฟกต์คอมป์ตัน และการผลิตคู่เอฟเฟกต์โฟโตอิเล็กทริกน่าจะเป็นไปได้มากกว่าด้วยอิเล็กตรอนของอะตอมที่มีพันธะแน่นในรังสีแกมมาพลังงานปานกลางและต่ำ ในทางตรงกันข้าม เอฟเฟกต์คอมป์ตันน่าจะเป็นไปได้มากกว่าด้วยอิเล็กตรอนของอะตอมในตัวกลางที่ถูกผูกมัดอย่างหลวมๆ ในการผลิตคู่ รังสีแกมมามีปฏิสัมพันธ์กับอะตอมในตัวกลางและผลิตคู่อิเล็กตรอน-โพซิตรอน
การแผ่รังสีที่ไม่ใช่ไอออไนซ์คืออะไร
รังสีที่ไม่ทำให้เกิดไอออไนซ์จะไม่ปล่อยอนุภาคจากวัสดุอื่นออกมา เนื่องจากพลังงานของพวกมันต่ำ อย่างไรก็ตาม พวกมันมีพลังงานเพียงพอที่จะกระตุ้นอิเล็กตรอนจากระดับพื้นดินไปสู่ระดับที่สูงขึ้น พวกมันคือรังสีแม่เหล็กไฟฟ้า จึงมีองค์ประกอบสนามไฟฟ้าและสนามแม่เหล็กขนานกันและทิศทางการแพร่กระจายคลื่น
รูปที่ 02: การแผ่รังสีที่ไม่ใช่ไอออนไนซ์และไม่ใช่ไอออไนซ์
ยิ่งไปกว่านั้น รังสีอัลตราไวโอเลต อินฟราเรด แสงที่มองเห็นได้ และไมโครเวฟเป็นตัวอย่างของการแผ่รังสีที่ไม่ทำให้เกิดไอออน
การแผ่รังสีที่ไม่แตกตัวเป็นไอออนและไม่ใช่ไอออไนซ์ต่างกันอย่างไร
การปล่อยอนุภาคทำให้เกิดนิวเคลียสที่ไม่เสถียรของธาตุกัมมันตรังสีคือสิ่งที่เราเรียกว่าการสลายตัวของกัมมันตภาพรังสี การปล่อยอนุภาคนี้คือการแผ่รังสี มีสองประเภทคือรังสีไอออไนซ์และไม่ใช่ไอออไนซ์ ความแตกต่างที่สำคัญระหว่างรังสีไอออไนซ์และไม่ไอออไนซ์คือ รังสีไอออไนซ์มีพลังงานสูงกว่ารังสีที่ไม่แตกตัวเป็นไอออน
ความแตกต่างที่สำคัญอีกประการหนึ่งระหว่างรังสีไอออไนซ์และรังสีที่ไม่ใช่ไอออไนซ์ รังสีไอออไนซ์สามารถปล่อยอิเล็กตรอนหรืออนุภาคอื่นๆ จากอะตอมเมื่อชนกัน ในขณะที่รังสีที่ไม่ใช่ไอออไนซ์ไม่สามารถปล่อยอนุภาคออกจากอะตอมได้ ที่นั่นมันสามารถกระตุ้นอิเล็กตรอนจากระดับล่างขึ้นสู่ระดับที่สูงขึ้นเท่านั้นเมื่อเผชิญหน้า
สรุป – การแผ่รังสีไอออไนซ์และการแผ่รังสีที่ไม่ใช่ไอออไนซ์
การแผ่รังสีเป็นกระบวนการที่คลื่นหรืออนุภาคพลังงานเดินทางผ่านตัวกลางหรืออวกาศ ความแตกต่างที่สำคัญระหว่างรังสีไอออไนซ์และไม่ไอออไนซ์คือรังสีไอออไนซ์มีพลังงานสูงกว่ารังสีที่ไม่แตกตัวเป็นไอออน