Ιοντίζουσα και μη-ιοντίζουσα ακτινοβολία

Πηγή: http://www.elinyae.gr

Οι ιοντίζουσες ακτινοβολίες βάση του τρόπου μεταφοράς της ενέργειας, κατηγοριοποιούνται σε σωματιδιακής και ηλεκτρομαγνητικής (Η/Μ) φύσης. Παραδείγματα σωματιδιακών ακτινοβολιών αποτελούν οι ακτινοβολίες προερχόμενες από σωματίδια α, β, νετρόνια και πρωτόνια ενώ αντίστοιχα παραδείγματα Η/Μ ιοντιζουσών ακτινοβολιών αποτελούν οι ακτίνες Χ, και οι ακτίνες γ, καθώς και ένα μέρος του ηλεκτρομαγνητικού φάσματος των UV. 
Μια χαρακτηριστική και ιδιαιτέρως σημαντική ιδιότητα που χαρακτηρίζει τις ιοντίζουσες ακτινοβολίες, είναι αυτή της διεισδυτικότητάς τους. Η δυνατότητα διείσδυσης της ιοντίζουσας ακτινοβολίας, εξαρτάται από τη μάζα και τα ποσά της μεταφερόμενης ενέργειάς της. Σχετικά με το μέγεθος της βλάβης που μπορεί να προξενήσει η προσπίπτουσα σε έναν οργανισμό ακτινοβολία, υπεισέρχονται και άλλοι παράγοντες, όπως για παράδειγμα η ποσότητα της ενέργειας που εναποτίθεται σε συγκεκριμένη περιοχή, καθώς και το είδος της περιοχής αυτής.
Ως εκ τούτου, ακτινοβολίες με μικρή διεισδυτικότητα, μπορεί να προκαλέσουν σοβαρότερες βιολογικές βλάβες, μιας και εναποθέτουν το μεγαλύτερο ποσοστό της μεταφερόμενης ενέργειάς τους σε περιορισμένα τμήματα των ιστών που προσπίπτουν, εξαιτίας του μικρού μήκους διαδρομής μέσα σε αυτούς. Αντιθέτως, οι ακτινοβολίες μεγάλης διεισδυτικής ικανότητας, οι οποίες λόγω αυτής τους της ιδιότητας, επιμερίζουν την εναπόθεση της ενέργειας που μεταφέρουν σε μεγαλύτερο μήκος διαδρομής, έχουν λιγότερες πιθανότητες να πρόκλησης σοβαρής βιολογικής βλάβης, μιας και ναι μεν οι περιοχές του προσβαλλόμενου οργανισμού είναι περισσότερες, τα ποσοστά εναπόθεσης όμως της μεταφερόμενης ενέργειας σε συγκεκριμένες περιοχές του οργανισμού, είναι πολύ μικρότερα.

Πηγή: https://www.epa.gov

Το όριο διαχωρισμού μεταξύ ιοντίζουσας και μη ιοντίζουσας ηλεκτρομαγνητικής ακτινοβολίας δεν μπορεί να αναφερθεί με ακρίβεια. Είναι όμως γνωστό ότι βρίσκεται στην περιοχή του ηλεκτρομαγνητικού φάσματος της υπέρυθρης ακτινοβολίας (UV). Ο λόγος που δεν είναι δυνατός ο ακριβής διαχωρισμός είναι, η απαίτηση διαφορετικών ποσών ενέργειας που χρειάζονται τα διαφορετικά άτομα των στοιχείων για να προκληθεί ο ιοντισμός τους. Η ελάχιστη ποσότητα μεταφερόμενης ενέργειας που θεωρείται απαιτούμενη για την πρόκληση ιοντισμού, κυμαίνεται σε ένα εύρος τιμών, μεταξύ 10eV⁽¹⁾ και 33eV. Τα ποσά αυτά τις ενέργειας μπορούν να μεταφερθούν από ακτινοβολία που εκπέμπεται στην περιοχή συχνοτήτων της υπεριώδους (UV) ή και υψηλοτέρων συχνοτήτων.

Πηγή: http://www.elinyae.gr

Οι ηλεκτρομαγνητικές ακτινοβολίες, η μεταφερόμενη ενέργεια των οποίων βρίσκεται σε τιμές χαμηλότερες από το προαναφερόμενο εύρος, δεν έχουν την ικανότητα πρόκλησης ιοντισμού των ατόμων και κατατάσσονται στις μη ιοντίζουσες ακτινοβολίες. Στην κατηγορία αυτή εντάσσονται οι ακτινοβολίες που εκπέμπονται από ραδιοτηλεοπτικούς πομπούς, κεραίες κινητής τηλεφωνίας, ραντάρ, ηλεκτρικές και ηλεκτρονικές συσκευές κ.ά.
Στο αν μια ακτινοβολία ηλεκτρομαγνητικής φύσεως απορροφηθεί από τον ανθρώπινο οργανισμό, καθώς και η ποσότητα που θα απορροφηθεί από συγκεκριμένους ιστούς, υπεισέρχονται πολλοί παράγοντες όπως η συχνότητα της ακτινοβολίας το μήκος κύματος αυτής, η βιολογία του ιστού που εκτίθεται, η έντασή της και πολλά ακόμα. Τα μικροκύματα (MW) για παράδειγμα δεν μπορούν να εισχωρήσουν κάτω από τον ιστό του δέρματος και αποδίδουν όλη τους την ενέργεια επιφανειακά. Σε αντίθετη περίπτωση τα ραδιοκύματα (RF) έχουν την ικανότητα να διαπερνούν τον ιστό του δέρματος και να εναποθέτουν την ενέργεια που μεταφέρουν σε εσωτερικά όργανα του οργανισμού.
Ενώ τα MW και RF προκαλούν τη θέρμανση των κυττάρων και των ιστών, τα χαμηλόσυχνα ηλεκτρικά και μαγνητικά πεδία επάγουν πεδία και ρεύματα στο ανθρώπινο σώμα. Η αύξηση της θερμοκρασίας, συντελείται εξαιτίας της τριβής που αναπτύσσεται, από την κίνηση που προκαλεί η μεταφερόμενη ενέργεια της ακτινοβολίας στα μόρια του ανθρώπινου σώματος. Μελέτες δείχνουν ότι η ηλεκτρομαγνητική ακτινοβολία δρα στο κύτταρο, κυρίως στην κυτταρική μεμβράνη, διαταράσσοντας την ηλεκτροχημική ισορροπία του με αποτέλεσμα να επηρεάζεται η λειτουργία του. Υπάρχουν ανθρώπινα όργανα όπως τα ανδρικά γενετικά όργανα και τα μάτια, τα οποία από κατασκευής τους, δεν διαθέτουν συστήματα απαγωγής αυξημένων ποσών θερμότητας. Ως εκ τούτου διατρέχουν μεγαλύτερο κίνδυνο. Οι μη θερμικές επιπτώσεις της μη ιοντίζουσας ηλεκτρομαγνητικής ακτινοβολίας δεν έχουν πλήρως διευκρινιστεί και βρίσκονται σε στάδιο συνεχούς μελέτης.

⁽¹⁾ Το eV (ηλεκτρονιοβόλτ) αποτελεί μονάδα μέτρησης της ενέργειας. Ένα (1) eV, εκφράζει το ποσό της κινητικής ενέργειας που αποκτά ένα μη δεσμικό ηλεκτρόνιο καθώς περνά από ηλεκτροστατική διαφορά δυναμικού ενός Volt, στο κενό. Το eV δεν αποτελεί μονάδα στο Διεθνές Σύστημα (SI), αλλά γίνεται αποδεκτή η χρήση του σε αυτό.

ΠΗΓΕΣ
Radiation: Facts, Risks and Realities, EPA - United States Environmental Protection Agency

Radiation, OSHA - Occupational Safety and Health Administration of USA (ΗΠΑ)