Olika typer av joniserande strålning
När energinivån i strålningen är hög kallas den joniserande, eftersom den kan förändra atomer och på så vis också förändra och skapa reaktioner i allt från metaller och mineraler till celler i kroppsliga vävnader. I grunden finns två kategorier av joniserande strålning: elektromagnetisk strålning och partikelstrålning. Här hittar du beskrivningar av de strålningstyper som oftast brukar nämnas.
Elektromagnetisk strålning
Den elektromagnetiska strålningen består av fotoner. Fotonen är en elementarpartikel, det vill säga en av de grundläggande byggstenarna i universum. Den är den minsta överförbara enheten för ljus och elektromagnetisk strålning som radiovågor, röntgen och gammastrålning.
Elektromagnetisk strålning kan alltså både vara joniserande (som gammastrålning) och icke-joniserande (som radiovågor), beroende på dess energi och våglängd.
Röntgenstrålning
Röntgenstrålning är en joniserande form av elektromagnetisk strålning med kort våglängd och hög energi. Den har förmåga att tränga igenom mjuka vävnader men absorberas i högre grad av tätare material som ben och metall.
Röntgen används främst inom sjukvården för att undersöka skelett och organ, men även inom industrin och vid säkerhetskontroller. För att minska exponeringen används skydd, som strålskyddsförkläden, vid behov.
Gammastrålning
Gammastrålning är elektromagnetisk strålning med kort våglängd som kan sändas ut från atomkärnan vid radioaktivt sönderfall. Om den har hög energi kan den tränga igenom tjocka metall- och betongväggar.
Gammastrålning används bland annat inom sjukvården för att generera PET-bilder (positronemissionstomografi) som hjälper läkaren att ställa diagnos.
Inom industrin används gammastrålning vid materialtester och produktkontroller.
Partikelstrålning
Partikelstrålning består av små partiklar, såsom elektroner, protoner och neutroner.
Denna typ av strålning kan ha olika egenskaper och energi och den används inom medicin och forskning för olika ändamål, exempelvis cancerbehandlingar och experiment inom partikelfysik.
Partikelstrålning, så som alfa- och betastrålning, kan också uppstå som en naturlig följd av sönderfall i ett radioaktivt ämne.
Alfastrålning
Alfastrålning är partikelstrålning som kan sändas ut när atomkärnor från ett radioaktivt ämne, exempelvis radium eller torium, sönderfaller. Vid ett alfasönderfall skickas en alfapartikel (två protoner och två neutroner) ut från atomkärnan.
I luft har alfastrålningen bara några få centimeters räckvidd och stoppas av huden eller ett tunt papper. Alfastrålningen kan alltså inte ta sig igenom huden men kan skada om det alfastrålande ämnet kommer in i kroppen via andningen eller livsmedel.
Radon är ett exempel på ett alfastrålande ämne som kan komma in i kroppen genom inandning.
Betastrålning
Betastrålning är partikelstrålning och består av elektroner eller positroner (elektronens positivt laddade motsvarighet). Vid negativt betasönderfall omvandlas en neutron i atomkärnan till en proton och en elektron sänds ut. Vid positivt betasönderfall omvandlas istället en proton till en neutron och en positron sänds ut.
Betastrålning hindras av fönsterglas, tjocka kläder eller en tjock trävägg. Den utgör en risk för människan om partiklarna kommer in i kroppen på samma sätt som alfapartiklar.
Om betastrålningen kommer från en strålkälla utanför kroppen kan det även ge skador på ytliga organ, exempelvis på huden eller ögonens linser.
Neutronstrålning
Neutronstrålning uppkommer till exempel vid kedjereaktioner av kärnklyvningar i kärnkraftverk. I kedjereaktionerna i kärnkraftverkets reaktor frigörs energi som värmer upp vattnet i reaktorn. Denna värme används sedan för att producera ånga, driva turbiner och generera elektricitet.
Neutronstrålning kan också produceras i en så kallad spallationsprocess där atomkärnan slås sönder och neutroner sänds ut. Detta kan till exempel användas för materialforskning.
Visste du detta om kärnkraft?
Om kärnfission:
Inom kärnfysiken och kärnkemin betyder fission klyvning av atomkärnor. En sådan klyvning kan åstadkommas med neutronstrålning. Upprepade klyvningar kan ske genom en kedjereaktion som frigör stora mängder energi. Det är denna process som, under kontrollerade former, används i kärnkraftverk, vanligtvis med isotopen uran-235 som bränsle. Klyvningsprodukterna som bildas under processen utgör radioaktivt avfall som tas omhand på särskilda förvaringsplatser.
Om kärnfusion:
Kärnfusion kallas processen när två atomkärnor, under högt tryck och hög temperatur (cirka 100 miljoner grader Celsius) slås ihop för att bilda en ny atomkärna. Detta är samma energiskapande process som pågår i stjärnor som vår egen sol. Fördelen med fusionskraft är att fusionsprocessen inte skapar klyvningsprodukter som bidrar till långlivat radioaktivt avfall. Idag finns ingen elproducerande fusionsanläggning i drift, men forskning kring fusionskraft pågår.