Synligt ljus är en del av det elektromagnetiska spektrumet. Michael Duva/Getty Images Säg ordet "strålning" till tre olika personer, och du får förmodligen tre olika reaktioner. Din faster kan berätta hur strålning förstörde hennes cancer. Din granne kanske nämner procedurerna för "anka och täck" under hans tid. Och din serierälskande vän kommer att förklara hur gammastrålning gjorde Bruce Banner till The Hulk. Strålning finns i många former och finns runt omkring oss, hela tiden. Ibland är det farligt; ibland är det inte det.
Strålning är både naturlig och konstgjord. Våra kroppar utsätts för naturlig strålning varje dag - från jord och underjordiska gaser till kosmisk strålning från solen och yttre rymden. Vi utsätts också för strålning från våra egna uppfinningar - medicinska procedurer, tv, mobiltelefoner och mikrovågsugnar. Strålning är inte alltid farligt. Det beror på dess styrka, typ och exponeringens längd.
De flesta kommer att berätta för dig Marie Curie upptäckte strålning, tillsammans med sin man och forskningspartner Pierre. Och det är rätt - liksom. Curie upptäckte faktiskt elementet radium 1898, en prestation som skulle göra henne till den första kvinnliga mottagaren av Nobelpriset. Dock, tre år tidigare 1895, en forskare vid namn Wilhelm Röntgen upptäckte först röntgen och fenomenet radioaktivitet (en term som senare myntades av Curie, baserat på det latinska ordet för "ray"). Strax efter Röntgens upptäckt, en fransk forskare vid namn Henri Becquerel försökte ta reda på var röntgenstrålar kom ifrån, och i processen fann att uran avgav en kraftfull "stråle". Marie Curie baserade sin doktorandforskning på Becquerels resultat, vilket ledde till att hon upptäckte radium [källa:Vaught].
Strålning är energi som färdas i form av vågor (elektromagnetisk strålning) eller höghastighetspartiklar (partikelstrålning). Partikelstrålning händer när en instabil (eller radioaktiv) atom sönderfaller. Elektromagnetisk (EM) strålning , å andra sidan, har ingen massa och färdas i vågor. EM -strålning kan sträcka sig från mycket låg energi till mycket hög energi, och vi kallar detta spann för elektromagnetiskt spektrum . Inom EM -spektrum, det finns två typer av strålning-joniserande och icke-joniserande.
Känner du dig lite överväldigad? Oroa dig inte, vi kommer att förklara allt detta i detalj på de närmaste sidorna.
Tyvärr, det som gav Marie Curie evigt liv i våra historieböcker är det som slutligen dödade henne. I slutet av 1890 -talet, både Marie och hennes man Pierre började drabbas av olika sjukdomar. Marie drabbades av flera grå starr (nu en känd bieffekt av strålning) och gick så småningom under för anemi relaterad till strålning i benmärgen.
Innehåll
Ultravioletta strålar från solen är en form av strålning. DAJ/Getty Images Elektromagnetisk (EM) strålning är en ström av fotoner, reser i vågor. De foton är baspartikeln för alla former av EM -strålning. Men vad är en foton? Det är ett bunt av energi - av ljus - alltid i rörelse. Faktiskt, mängden energi som en foton bär gör att den ibland beter sig som en våg och ibland som en partikel. Forskare kallar detta våg-partikel dualitet . Lavenergifoton (som radio) beter sig som vågor, medan högenergifotoner (som röntgenstrålar) beter sig mer som partiklar. Du kan läsa mer om hur fotoner fungerar i Hur lysrör fungerar.
EM -strålning kan färdas genom tomt utrymme. Detta skiljer det från andra typer av vågor, som ljud, som behöver ett medium för att gå igenom. Alla former av EM -strålning finns på elektromagnetisk spektrum , som rankar strålning från lägsta energi/längsta våglängd till högsta energi/kortaste våglängd. Ju högre energi, den starkare, och därför farligare, strålningen. Den enda skillnaden mellan en radiovåg och en gammastråle är energinivån hos fotonerna [källa:NASA]. Nedan visas ett elektromagnetiskt spektrum.
Radio :Radiovågor har den längsta våglängden i det elektromagnetiska spektrumet (upp till en fotbollsplan lång). De är osynliga för våra ögon. De tar med musik till våra radioapparater, ljud och bild till våra tv -apparater, och överföra signaler till våra mobiltelefoner. Mobiltelefonvågor är kortare än radiovågor, men längre än mikrovågor.
Mikrovågor :Också osynlig, Vi använder mikrovågor för att snabbt värma upp maten. Telekommunikationssatelliter använder mikrovågor för att överföra röst via telefonen. Mikrovågsenergi kan tränga igenom dis, moln eller rök, och är således användbart för överföring av information. Vissa mikrovågor används för radar, som Doppler -radaren som din väderman använder på nyheterna. Hela universum har svag kosmisk mikrovågsbakgrundstrålning - något forskare ansluter till Big Bang Theory.
Infraröd :Infrarött ligger mellan de synliga och osynliga delarna av EM -spektrumet. Din fjärrkontroll använder infrarött ljus för att byta kanal. Vi känner infraröd strålning varje dag via solens värme. Infraröd fotografering kan upptäcka temperaturskillnader. Ormar kan faktiskt upptäcka infraröd strålning, vilket är hur de kan hitta varmblodiga byten i totalt mörker.
Synlig :Detta är den enda delen av det elektromagnetiska spektrumet vi kan se. Vi ser de olika våglängderna i detta spektrumband som regnbågens färger. Solen, till exempel, är en naturlig källa till synliga vågor. När man tittar på ett föremål, våra ögon ser ljusets färg reflekterad, och alla andra färger absorberas.
Ultraviolett :Ultravioletta (UV) strålar är det som gör att vi blir solbrända. Människor kan inte se UV -strålar, men vissa insekter kan. Ozonlagret i vår atmosfär blockerar de flesta UV -strålar. Dock, eftersom vårt ozonskikt tömmas på grund av användning av klorfluorkolväten (CFC), UV -nivåerna ökar. Detta kan leda till hälsoeffekter som hudcancer [källa:EPA].
Röntgen :Röntgenstrålar är ljusenergivågor med mycket energi. Vi är mest bekanta med deras användning på ett läkarmottagning, men röntgenstrålar förekommer också naturligt i rymden. Men oroa dig inte, Röntgenstrålar kan inte tränga in från yttre rymden till jordens yta. Läs mer i Hur röntgen fungerar.
Gamma strålar :Gammastrålar har mest energi och kortaste våglängd i hela spektrumet. Kärnkraftsexplosioner och radioaktiva atomer genererar dessa strålar. Gammastrålar kan döda levande celler, och läkare använder dem ibland för att förstöra cancerceller. På djupet, gammastrålningsutbrott inträffar dagligen, men deras ursprung är fortfarande ett mysterium.
Läs vidare för att ta reda på skillnaden mellan icke-joniserande och joniserande strålning.
RöntgenskonpassareVi vet idag att överexponering för röntgen är farlig, och röntgentekniker och patienter måste bära skyddsutrustning. Dock, från 1930 -talet till 1950 -talet, skosäljare arbetade faktiskt med en röntgenmaskin för skonpassning. Även om det inte rapporterades några överexponeringsskador för kunder, anställda hade inte så tur. En skomodell fick tillräckligt med komplikationer av röntgenöverexponering för att kräva amputation av hela benet [källa:Ram].
Mikrovågstrumentorn i skymningen i Baltimore, Md. Greg Pease/Getty Images Strålning är uppdelad i två typer:icke-joniserande och joniserande. På det elektromagnetiska (EM) spektrumet, detta avbrott inträffar mellan infrarött och ultraviolett. Borra vidare, joniserande strålning finns i tre huvudtyper:alfapartiklar, betapartiklar och gammastrålar. Vi kommer att diskutera dessa typer av strålning mer i detalj senare i denna artikel.
Ioniserande strålning är relativt lågenergistrålning som inte har tillräckligt med energi för att jonisera atomer eller molekyler. Det ligger i den nedre änden av det elektromagnetiska spektrumet. Icke-joniserande strålningskällor inkluderar kraftledningar, mikrovågor, radiovågor, infraröd strålning, synligt ljus och lasrar. Även om det anses vara mindre farligt än joniserande strålning, överexponering för icke-joniserande strålning kan orsaka hälsoproblem. Låt oss ta en titt på några exempel på icke-joniserande strålning och säkerhetsfrågorna kring dem.
Extremt låg frekvens (ELF) strålning är den strålning som produceras av saker som kraftledningar eller elektriska ledningar. Det finns hälsoproblem i samband med magnetfältsexponeringar nära kraftledningar, och denna fråga är mycket kontroversiell. Självklart, ELF -strålning omger oss varje dag, men farlig exponering beror på styrkan hos ELF vid källan, samt exponeringens avstånd och varaktighet. Forskning om ELF -strålning fokuserar på cancer och reproduktionsproblem. Det finns inget definitivt samband mellan ELF -strålning och sjukdom, men studier har visat några preliminära kopplingar [källa:WHO].
Radiofrekvens (RF) och mikrovågs (MV) strålning kommer oftast från radioapparater, tv, mikrovågsugnar och mobiltelefoner. Både RF- och MV -vågor kan störa pacemaker, hörapparater och defibrillatorer, och människor bör vidta lämpliga försiktighetsåtgärder. Under de senaste åren har oro för mobiltelefonstrålning har tagit rubriker. Även om det inte finns någon bevisad koppling mellan mobiltelefonanvändning och hälsoproblem, potentialen finns. På nytt, allt handlar om exponering. Stora mängder RF -exponering kan värma vävnad, som kan skada hud eller ögon och höja kroppstemperaturen. Vissa experter rekommenderar att du använder ett headset eller en handsfree-enhet om du använder din mobiltelefon ofta och under långa perioder [källa:FCC]. Du kan läsa mer om mobiltelefoner och strålning i vår artikel Hur mobiltelefonstrålning fungerar.
Vår hud och ögon absorberar infraröd strålning (IR) som värme. Överexponering för IR kan resultera i brännskador och smärta. Ultraviolett (UV) strålning överexponering oroar oss eftersom det inte finns några omedelbara symptom. Dock, effekterna kan utvecklas snabbt efteråt i form av solbränna eller värre. Överexponering för UV -strålning kan leda till hudcancer, grå starr och ett nedsatt immunförsvar [källa:EPA]. Förutom solljus, UV -källor inkluderar svarta lampor och svetsverktyg.
Slutligen, lasrar avger IR, synlig och UV -strålning. De kan vara ganska farliga för ögon och hud. Personer som arbetar med lasrar bör bära skyddsutrustning på ögonen, händer och armar.
Fortsätt läsa för att lära dig om joniserande strålning med hög energi.
Radium GirlsPå 1920 -talet, ett klockföretag använde det nyupptäckta ämnet radium för att få sina klockor att lysa i mörkret. Tusentals tjejer gick till jobbet i klockfabriken för att göra den noggranna målningen för hand. För att göra en finare punkt på sina borstar, tjejerna skulle slicka dem. Ibland för att bryta upp monotonin, tjejerna skulle måla tänder och läppar och släcka lamporna. Även om chefer regelbundet testade flickorna för radioaktivitet, kvinnorna fick aldrig resultaten av dessa tester. År 1938, en arbetare vid namn Catherine Donahue stämde slutligen företaget för resultaten av hennes test. Hon vann en uppgörelse på flera tusen dollar men dog samma år. Många andra dog genom åren, men en länk bevisades aldrig och företaget tog aldrig ansvar [källa:Irvine].
Röntgen av en ung pojkes torso. Sami Sarkis/Getty Images Liknar icke-joniserande strålning, joniserande strålning är energi i form av partiklar eller vågor. Dock, joniserande strålning är så hög i energi att den kan bryta kemiska bindningar - vilket betyder att den kan ladda (eller jonisera) en atom som interagerar med den. Med en lägre energi, det kan ta bort ett par elektroner. Vid högre energi, det kan förstöra atomkärnan. Detta innebär att när joniserande strålning passerar genom kroppens vävnader, den har faktiskt tillräckligt med energi för att skada DNA. Det är därför gammastrålning, till exempel, är bra på att döda cancerceller genom strålbehandling.
Joniserande strålning avges av radioaktivt material, mycket högspänningsutrustning, kärnreaktioner och stjärnor. Det är både naturligt och konstgjord. En naturlig källa till joniserande strålning är radon, ett radioaktivt material som finns under jorden. Röntgen är ett bra exempel på konstgjord joniserande strålning.
De tre typerna av joniserande strålning som vi kommer att diskutera här är alfapartiklar , betapartiklar och strålar .
Partikelstrålning innebär snabba rörelser, små partiklar som har energi och massa. När en instabil atom sönderfaller, det producerar partikelstrålning, inklusive alfa- och betapartiklar. Till exempel, när radioaktiva element som uran, radium- och poloniumförfall, de släpper ut radioaktiva alfapartiklar. Dessa partiklar, består av protoner och neutroner, är stora och kan bara resa en kort sträcka - faktiskt de kan stoppas med bara ett papper eller till och med din hud. Dock, inandning eller förtäring av alfapartiklar kan vara mycket farligt. Väl inne i kroppen, alfapartiklar utsätter dina vävnader för strålning.
Betapartiklar, å andra sidan, är elektroner i snabb rörelse. De kan resa och tränga in mer än alfapartiklar. Betapartiklar kan stoppas eller reduceras med ett lager av kläder eller ett ämne som aluminium (så tänk två gånger nästa gång du skrattar åt killen på hörnet med en skyddande aluminiumfoliehatt!). Dock, vissa betapartiklar har tillräckligt med energi för att tränga in i huden och orsaka skador som brännskador. Som med alfapartiklar, betapartiklar är ganska farliga vid inandning eller förtäring.
Gammastrålning är en typ av elektromagnetisk strålning, men de avger fortfarande joniserande strålning på grund av deras höga energi. Gammastrålar följer ofta med alfa- och betapartiklar. Till skillnad från alfa- och betapartiklar, de är extremt genomträngande. Faktiskt, flera centimeter bly eller till och med några fot betong krävs för att stoppa gammastrålning. De utgör en strålningsrisk för hela kroppen, betyder att även om de kommer att passera genom dig, din vävnad kommer att absorbera några strålar. Gammastrålar förekommer naturligt i mineraler som kalium-40. Sluta inte ta dina vitaminer ännu, fastän. Den radioaktiva isotopen av kalium förekommer vid en extremt låg koncentration, och kalium är nödvändigt för god hälsa [källa:HPS].
Röntgenstrålar är i huvudsak desamma som gammastrålning, men deras ursprung är annorlunda. Där gammastrålning kommer inifrån atomkärnan, Röntgenstrålar kommer från processer utanför kärnan. Röntgenstrålar kommer från en förändring i en atomers elektronstruktur och är mestadels maskinproducerade. De är inte riktigt så genomträngande som gammastrålar, och bara några millimeter bly kan stoppa dem. Det är därför du bär ett "blyförkläde" när du får medicinska röntgenstrålar.
Överexponering för joniserande strålning kan orsaka mutationer i dina gener, som orsakar fosterskador, ökad risk för cancer, brännskador eller strålningssjukdom [källa:NLM].
Skrämmer den här informationen dig? Låt oss sedan komma till strålningsexponering på nästa sida.
Dina superhjältar är radioaktiva!Strålningsexponering har alltid kittlat tecknen på serieförfattare. Vi föreställer oss att det är för att strålning kan förändra DNA - därför öppnas en värld av möjligheter för mutationer och supermakter. Här är bara ett urval av några seriefigurer som påverkas av radioaktivitet:Spider-Man, Hulken, Radioaktiv man (naturligtvis), Sun Boy, John blund, Godzilla, Graviton, Röntgen, Framfart, Doktor fosfor, Doktor Manhattan, Flux och jon. Det finns dussintals fler, och vem vet hur många som bor i sinnet hos morgondagens serietidningsskapare [källa:Comic Vine]?
Strålning finns överallt. Det har varit en del av vår miljö sedan planeten föddes. Strålning finns i atmosfären, marken, vattnet och till och med i våra egna kroppar. Det heter naturlig bakgrundsstrålning , och det är helt säkert.
Strålning påverkar din kropp genom att deponera energi i dina vävnader, som kan orsaka cellskador. I vissa fall, detta kommer inte att ha någon effekt. I andra, cellen kan bli onormal och senare malign. Det beror på exponeringens styrka och varaktighet. I den sällsynta förekomsten av en enorm mängd strålningsexponering på kort tid, döden kan inträffa på några dagar eller timmar. Vi kallar detta akut exponering . Kronisk exponering , å andra sidan, är frekvent exponering för låga doser av strålning, över en lång period. Det kan finnas en fördröjning mellan initial exponering och följaktliga hälsoeffekter. Hittills, den bästa informationen vi har om hälsorisk och strålningsexponering kommer från de överlevande från atombomben i Japan och människor som arbetar med strålning varje dag eller får strålning som medicinsk behandling.
Vi mäter mängder strålningsexponering i enheter som kallas millirem (mrem). Högre avläsningar mäts i mSv, som du kan multiplicera med 100 för att få mrem. I USA, människor får en genomsnittlig årlig dos på cirka 360 mrem. Mer än 80 procent av denna dos kommer från naturlig bakgrundsstrålning [källa:DOE]. Dock, yttre överväganden påverkar i hög grad den genomsnittliga dosen. Var och hur du bor påverkar mängden strålningsexponering du får. Till exempel, människor som bor i Stilla havet nordvästra delen av USA får vanligtvis bara cirka 240 mrem från naturliga och konstgjorda källor. Dock, människor i nordöstra får upp till 1700 mrem per år, mest på grund av radon som är naturligt för stenar och mark. Är 1700 mrem säkert? Ta en titt på sidofältet för att se.
Så vad gör du om du blir utsatt? Ta reda på det på nästa sida.
Doseringsdiagram för strålningsexponering:Detta diagram visar enbart joniserande strålning. Av alla typer av icke-joniserande strålning, endast ultravioletta strålar är cancerframkallande medel.
[källor:World Nuclear Association och Health.com]
Läs mer
En kärnkraftsolycka kan läcka skadlig strålning ut i atmosfären. Pete Turner/Getty Images Många filmer och böcker använder hot från strålning, såsom kärnkraftsolyckor och bomber, som foder för spänning och frossa. Men vad är verkligt och vad är det inte? Det är förmodligen säkert att säga att zombies inte kommer att resa sig och ta över planeten. Vi tror. Men strålningsförgiftning och sjukdom kan och händer. Strålning kan läcka ut i miljön på flera sätt - en kärnkraftsolycka, en atombombsexplosion, oavsiktlig frigöring från en medicinsk eller industriell anordning, kärnvapenprovning, eller terrorism (som en smutsig bomb). När vi talar om strålningsexponering här, vi pratar mest om den mycket sällsynta förekomsten av en storskalig utsläpp av strålning.
Varje samhälle har en plan för strålkatastrofer. Dina lokala tjänstemän bör utbildas i beredskap och kommer att ge instruktioner om en sådan nödsituation inträffar. Under en strålningskris, Centers for Disease Control and Prevention (CDC) kan rekommendera att du stannar hemma i stället för att evakuera. Detta beror på att väggarna i ditt hem faktiskt kan blockera en del av den skadliga strålningen. Det säkraste rummet i huset är det med minst fönster, eventuellt din källare eller badrum.
Om du arbetar med strålning och radioaktivt material, det finns mandat för mängden strålning som du kan utsättas för. Beroende på vilken bransch du arbetar inom det finns också försiktighetsåtgärder som säkerhetsutrustning, masker, handskar och blyfodrade förkläden.
Vid en strålningssituation, det första du ska ta reda på är om du är förorenad. Om du har radioaktivt material på eller inuti din kropp, du är förorenad. Föroreningar kan snabbt spridas - du kommer att kasta yttre föroreningar när du rör dig och släpper ut kroppsvätskor. CDC rekommenderar följande steg för att begränsa kontaminering:
[källa:CDC]
Om du utsätts för strålning, medicinsk personal kan utvärdera dig för strålningssjukdom eller förgiftning genom symptomkontroller, blodprov, eller a Geiger mätare , som kan lokalisera radioaktiva partiklar. Beroende på hur allvarlig exponeringen är, det finns olika typer av medicinsk behandling. Dekontaminering är det första steget, och det kan vara allt du behöver. Blodprov kan rekommenderas varje år eller så för att kontrollera om symptom som utvecklas sent.
Det finns också piller du kan ta för att minska exponeringssymtomen. Du kanske har hört talas om människor som tar kaliumjodid tabletter i en kärnvapenberedskap. Dessa tabletter förhindrar att radioaktivt jod koncentreras i din sköldkörtel. Det är viktigt att förstå att kaliumjodid inte erbjuder något skydd mot direkt strålningsexponering eller andra luftburna radioaktiva partiklar. Preussisk blå är en typ av färgämne som kommer att binda till radioaktiva element som cesium och talium. Det kommer att påskynda din kropps eliminering av radioaktiva partiklar, minska mängden strålning dina celler kan absorbera. Dietylentriamin pentaättiksyra (DTPA) binder till metallen i radioaktiva element som plutonium, americium och curium. De radioaktiva partiklarna passerar ut ur kroppen i urinen, återigen minska mängden absorberad strålning.
För mer information om strålning, exponera dig själv för länkarna på nästa sida.
Strålning kan vara bra för digInnan du låser in dig i ditt fallout -skydd, kom ihåg att en del strålning faktiskt är fördelaktigt för din hälsa. Ultraviolett (UV) strålning, till exempel, är viktigt för kroppen att stimulera produktionen av vitamin D. Ja, lite solljus är faktiskt bra för dig. Men kasta inte ut ditt solskydd ännu. Experter säger att så lite som fem till 15 minuter om dagen, tre gånger i veckan, är mer än tillräckligt för att hålla dina nivåer höga.
