Mitkä ovat yleisimmät radioaktiivisen hajoamisen tyypit? Miten voimme suojautua syntyvän säteilyn haitallisilta vaikutuksilta?
Riippuen siitä, minkä tyyppisiä hiukkasia tai aaltoja ydin vapauttaa vakautuakseen, on olemassa erilaisia radioaktiivisen hajoamisen tyyppejä, jotka johtavat ionisoivaan säteilyyn. Yleisimmät tyypit ovat alfahiukkaset, beetahiukkaset, gammasäteet ja neutronit.
Alfa-säteily
Alfa-hajoaminen (infografiikka: A. Vargas/IAEA).
Alfasäteilyssä hajoavat ytimet vapauttavat raskaita, positiivisesti varautuneita hiukkasia vakauttaakseen säteilyä. Nämä hiukkaset eivät pääse tunkeutumaan ihoomme aiheuttaakseen vahinkoa, ja ne voidaan usein pysäyttää jopa yhdellä paperiarkilla.
Jos alfasäteilyä emittoivia aineita kuitenkin joutuu kehoon hengityksen, syömisen tai juomisen kautta, ne voivat altistaa sisäkudoksia suoraan ja siten vahingoittaa terveyttä.
Americium-241 on esimerkki atomista, joka hajoaa alfahiukkasten kautta, ja sitä käytetään savuilmaisimissa ympäri maailmaa.
Beetasäteily
Beetahajoaminen (infografiikka: A. Vargas/IAEA).
Beetasäteilyssä ytimet vapauttavat pienempiä hiukkasia (elektroneja), jotka läpäisevät paremmin kuin alfahiukkaset ja voivat kulkea esimerkiksi 1–2 senttimetrin vesikerroksen läpi energiastaan riippuen. Yleensä muutaman millimetrin paksuinen alumiinilevy voi pysäyttää beetasäteilyn.
Joitakin beetasäteilyä lähettäviä epävakaita atomeja ovat vety-3 (tritium) ja hiili-14. Tritiumia käytetään muun muassa hätävaloissa esimerkiksi uloskäyntien merkitsemiseen pimeässä. Tämä johtuu siitä, että tritiumin beetasäteily saa fosforimateriaalin hehkumaan säteilyn vuorovaikutuksessa ilman sähköä. Hiili-14:ää käytetään esimerkiksi menneisyyden esineiden ajoittamiseen.
Gammasäteet
Gammasäteet (infografiikka: A. Vargas/IAEA).
Gammasäteilyllä on monia käyttötarkoituksia, kuten syövän hoito, ja se on sähkömagneettista säteilyä, joka muistuttaa röntgensäteitä. Jotkut gammasäteet kulkevat suoraan ihmiskehon läpi aiheuttamatta haittaa, kun taas toiset imeytyvät kehoon ja voivat aiheuttaa vahinkoa. Gammasäteiden voimakkuutta voidaan vähentää riskittömämmälle tasolle paksujen betoni- tai lyijyseinien avulla. Tästä syystä syöpäpotilaiden sädehoitohuoneiden seinät sairaaloissa ovat niin paksut.
Neutronit
Ydinreaktorin sisällä tapahtuva ydinfissio on esimerkki neutronien ylläpitämästä radioaktiivisesta ketjureaktiosta (Kuva: A. Vargas/IAEA).
Neutronit ovat suhteellisen massiivisia hiukkasia, jotka ovat yksi ytimen pääainesosista. Ne ovat varauksettomia eivätkä siksi tuota suoraan ionisaatiota. Mutta niiden vuorovaikutus aineen atomien kanssa voi aiheuttaa alfa-, beeta-, gamma- tai röntgensäteitä, jotka sitten johtavat ionisaatioon. Neutronit ovat läpäiseviä ja ne voidaan pysäyttää vain paksuilla betoni-, vesi- tai parafiinimassoilla.
Neutroneja voi syntyä monella tapaa, esimerkiksi ydinreaktoreissa tai kiihdytinkeiloissa olevien korkeaenergisten hiukkasten käynnistämissä ydinreaktioissa. Neutronit voivat olla merkittävä epäsuoran ionisoivan säteilyn lähde.
Julkaisun aika: 11.11.2022