Şüalanma

Fiziki kosmologiya
Böyük partlayış Kainat Kainatın yaşı Kainatın xronologiyası
Erkən kainat Plank dövrü Böyük birləşmə dövrü Elektrozəif dövr Kvark dövrü Hadron dövrü Lepton dövrü Foton dövrü Böyük partlayış nüvəsintezi İnflyasiya Qaranlıq dövr Fon Kosmik mikrodalğa arxa plan şüalanması Qravitasiya dalğa fonu Kosmik neytrino fonu) Kosmik infraqırmızı fonu
Genişlənməsi · Gələcəyi Habbl qanunu · Qırmızı yerdəyişmə Kainatın genişlənməsi nəzəriyyəsi Kainatın təcilli genişlənməsi Ortaq və uyğun məsafələr FLRU metrik·Fridmann tənlikləri Qeyri-homogen kosmologiya Genişlənən kainatın gələcəyi Kainatın taleyi Kainatın istilik ölümü Böyük Yırtılma Böyük çöküş Böyük Sıçrayış
Komponentləri · Strukturu Komponentləri Lambda-CDM model Baryonik maddə nerji Şüalanma Qaranlıq enerji Kvintessensiya Fantom enerji Qaranllıq maddə Soyuq qaranlıq maddə İsti qaranlıq maddə Qızğın qaranlıq maddə Qaranlıq şüalanma Strukturu Kainatın şəkli Reionizasiya · Struktur formalaşması Qalaktika formalaşması Böyük ölçülü strukturlar Nəhəng kvazar qrupu Qalaktika filmenti Supertoplu Qalaktika toplusu Qalaktika qrupu Lokal qrup Qalaktika Qaranlıq madə işıq halqası Ulduz toplusu Günəş sistemi Planet sistemi Boşluq
Eksperimentlər BOOMERanG Kosmik Fon Kəşfiyyatçısı Qaranlıq enerji araşdırması Evklid Illustris layihəsi Böyük Sinoptik Tədqiqat Teleskopu Plank kosmik rəsədxanası Sloan Digital Səma Kəşfiyyatçısı (SDSS) 2dF Qalaktika Qırmızı yerdəyişmə Tədqiqatçısı ("2dF") Kainat Maşını WMAP
Elm adamları Aaronson • Alfven • Alfer • Baradvaj Kopernik • de Sitter • Dike • Eddinqton Ehlers • Eynşteyn • Ellis • Fridman • Qaliley • Qamov • Qut • Habbl • Lemetr • Linde Mater • Nyuton • Penzias • Rubin • Şmidt •Şvarzçild • Smut • Starobinski • Steinhard Sunçef • Sunyaev • Tolman • Uilson • Zeldoviç
b m r

Şüalanma – enerjinin şüalar (görünən və görünməyən) vasitəsilə köçürülməsi prosesi. Şüalanma tam vakuumda da baş verir. Güclü və yaxud zəif qızdırılmış bütün cisimlər (insan bədəni, soba, lampa) enerji şüalandırır. Şüalanma cisimlərdən yayılaraq başqa cisimlərin üzərinə düşür. Bu halda şüalanma enerjisinin bir hissəsi əks olunur, bir hissəsi cisimlər tərəfindən udularaq onların daxili enerjisinə çevrilir. Bunun nəticəsində cisimlər qızır. "Radiaktiv" maddələrin alfa, betta və qamma kimi şüaların yayılmasını və ya Kosmosda yayılan hər hansı bir elektromaqnetik şüanı meydana gətirən ünsürlərin hamısına Radiasiya deyilir. Bir maddənin atom nüvəsindəki neytronların sayı, proton sayına görə olduqca çoxdursa, bu cür maddələr qərarsız bir quruluş göstərməkdə və nüvəsindəki neytronlar alfa, betta və qamma kimi müxtəlif şüalar yaymaq sürətiylə parçalanmaqdadırlar. Ətrafına bu şəkildə şüa saçaraq parçalanan maddələrə Radioaktiv maddə ("işıqlanmış maddə") deyilir.

Şüalanma sözünün mənası bir nöqtədən çıxma, yayılma, səpilmə (şüa-bir nöqtədən başlayan düz xətt) deməkdir. Şüalanmaya aşağıdakılar aiddir:

• radio dalğaları, mikrodalğalar, infraqırmızı dalğalar, işıq, ultrabənövşəyi dalğalar , rentgen və qamma şüaları kimi elektromaqnit şüalanması (γ)
• hissəcik radiasiya kimi alfa radiasiya (α), beta şüalanma (β) və neytron şüalanma (qeyri-sıfır qalan enerji hissəciklər)
• ultrasəs, səs və seysmik dalğalar kimi akustik radiasiya (fiziki ötürmə mühitindən asılıdır)
• qravitasiya radiasiyası, qravitasiya dalğaları formasını alan radiasiya

Kifayət qədər yüksək enerji ilə şüalanma atomları ionlaşdıra bilər; yəni ionlar meydana gətirərək elektronları atomlardan qopara bilər. İonlaşma, atomu xalis müsbət yüklə tərk edən bir atomun bir elektron qabığından soyulduqda (və ya "döyüldükdə") meydana gəlir. Canlı hüceyrələr və daha da önəmlisi, həmin hüceyrələrdəki DNT bu ionlaşma nəticəsində zədələnə bilər, ionlaşdırıcı radiasiyaya məruz qalma xərçəng riskini artırır. Beləliklə, "ionlaşdırıcı şüalanma" bioloji zərər üçün böyük potensiala görə bir qədər süni şəkildə hissəcik radiasiyasından və elektromaqnit radiasiyasından ayrılır. Fərdi bir hüceyrə trilyonlarla atomdan ibarət olsa da, bunların yalnız kiçik bir hissəsi aşağı və orta radiasiya gücündə ionlaşacaqdır.

İonlaşdırıcı şüalanmanın mənbəyi radioaktiv bir material və ya parçalanma və ya birləşmə kimi bir nüvə prosesdirsə, nəzərə alınacaq hissəcikdə radiasiya var. Parça radiasiya nüvə reaksiyaları ilə relativistik sürətlərə sürətlənmiş subatomik hissəcikdir . Lazım olduqları üçün onlar elektronları və ionlaşdırıcı materialları darmadağın etməyə qadirdirlər, lakin əksəriyyəti bir elektrik yükü olduğundan ionlaşdırıcı şüalanmanın nüfuzedici gücünə sahib deyillər. İstisna neytron hissəcikləridir; aşağıya baxın. Bu hissəciklərin bir neçə fərqli növü var, lakin əksəriyyəti alfa hissəcikləri, beta hissəcikləri, neytronlar və protonlardır . Təxminən desək, enerjisi təxminən 10 elektron voltdan (eV) yuxarı olan fotonlar və hissəciklər ionlaşır (bəzi orqanlar su üçün ionlaşma enerjisini 33 eV istifadə edirlər). Radioaktiv materialdan və ya kosmik şüalardan olan hissəcik radiasiya demək olar ki, daima ionlaşmaq üçün kifayət qədər enerji daşıyır.

İonlaşdırıcı şüalanmanın tibbdə, tədqiqatda və inşaatda bir çox praktik istifadəsi var, lakin düzgün istifadə edilmədikdə sağlamlıq üçün təhlükə yaradır. Şüalanmaya məruz qalma canlı toxuma zərər verir; yüksək dozalarda dərinin yanması, saç tökülməsi, daxili orqan çatışmazlığı və ölümlə nəticələnir, hər hansı bir doz xərçəng və genetik ziyan ehtimalının artmasına səbəb ola bilər; xərçəngin müəyyən bir forması, tiroid xərçəngi, nüvə silahları və reaktorlar, radioaktiv yod parçalanma məhsulu olan yod-131 — in bioloji istiliyi səbəbindən radiasiya mənbəyi olduqda tez-tez baş verir.^[1] Bununla birlikdə, ionlaşdırıcı şüalanma səbəb olduğu hüceyrələrdə xərçəng meydana gəlməsi riskinin və şansın hesablanması hələ də yaxşı başa düşülməmişdir və hazırda qiymətləndirmələr Hirosima və Naqasaki atom bombalarından və reaktorun izlənməsindən gələn məlumatlara görə populyar olaraq müəyyən edilir. Çernobıl fəlakəti kimi qəzalar . Radioloji Müdafiə üzrə Beynəlxalq Komissiya, "Komissiya, qeyri-müəyyənliklərdən və modellərin və parametr dəyərlərinin dəqiq olmamasından xəbərdardır", "Kollektiv effektiv dozanın epidemioloji riskin qiymətləndirilməsi üçün bir vasitə kimi nəzərdə tutulmadığını və bundan istifadə edilməməsini yersiz hesab edir. Risk proqnozları "və" xüsusilə, mənasız fərdi dozalardan kollektiv təsirli dozalara əsaslanaraq xərçəng ölümlərinin sayının qarşısını almaq lazımdır. "^[2]

Dalğa uzunluğu 10 nm-dən 125 nm-dək olan ultrabənövşəyi hava molekullarını ionlaşdırır və bunun nəticəsində hava və xüsusən də ozon (O3) tərəfindən güclü bir şəkildə udulur. Buna görə ionlaşdıran UB Yer atmosferinə əhəmiyyətli dərəcədə nüfuz etmir və bəzən vakuum ultrabənövşəyi adlanır. Kosmosda mövcud olmasına baxmayaraq, UB spektrinin bu hissəsi bioloji əhəmiyyət kəsb etmir, çünki Yerdəki canlı orqanizmlərə çatmır.

Ozonda 98% ionlaşmayan, lakin təhlükəli UB-C və UB-B nisbətini aldığı atmosfer zonası var. Bu sözdə ozon təbəqəsi təxminən 20 mil (32 km) başlayır və yuxarıya doğru uzanır. Yerə çatan bəzi ultrabənövşəyi spektrlər (3.1 eV enerjidən yuxarı olan hissəsi, dalğa uzunluğu 400-dən az nm) ionlaşmayan, lakin bu enerjinin tək fotonlarının bioloji molekullarda elektron həyəcan verə bilmə qabiliyyətinə görə hələ də bioloji cəhətdən təhlükəlidir. Buna misal olaraq, 365-dən aşağı dalğa uzunluğunda başlayan DNT-də pirimidin dimerlərinin meydana gəlməsini göstərmək olar nm (3.4 eV), bu da ionlaşma enerjisindən daha yaxşıdır. Bu xüsusiyyət, ultrabənövşəyi spektrdə bioloji sistemlərdə ionlaşma radiasiyasının bəzi təhlükələrini həqiqi ionlaşma olmadan təmin edir. Bunun əksinə olaraq, görünən işıq və daha uzun dalğa uzunluğunda olan elektromaqnit şüaları, məsələn, infraqırmızı, mikrodalğalı və radio dalğaları, çox az enerjisi olan fotonlardan molekulyar həyəcanlanmaya səbəb olur və beləliklə bu radiasiya enerji vahidinə nisbətən daha az təhlükəlidir.

Rentgen şüaları dalğa uzunluğu təxminən 10 ⁻⁹ m-dən az olan (3x10 ¹⁷ Hz və 1,240 eV-dən çox) elektromaqnit dalğalarıdır. Kiçik dalğa uzunluğu E = h c / λ tənliyinə görə daha yüksək bir enerjiyə uyğundur. ("E" — Enerji; "h" — Plankın sabit; "c" — işıq sürəti; "λ" — dalğa uzunluğu.) X-ray fotonu bir atomla toqquşduqda, atom fotonun enerjisini ala bilər və bir elektronu daha yüksək bir orbital səviyyəyə qaldırın və ya foton çox enerjili olarsa, atomdan tamamilə elektron qopara bilər və bu da atomun ionlaşmasına səbəb ola bilər. Ümumiyyətlə, daha böyük atomların rentgen fotonunu udma ehtimalı çoxdur, çünki orbital elektronlar arasında daha çox enerji fərqləri var. İnsan bədənindəki yumşaq toxuma sümük yaradan kalsium atomlarına nisbətən daha kiçik atomlardan ibarətdir, buna görə də rentgen şüalarının udulmasında bir əskiklik var. Rentgen maşınları həkimlərə insan bədənindəki quruluşu araşdırmağa imkan verən sümük və yumşaq toxuma arasındakı udma fərqindən faydalanmaq üçün xüsusi olaraq hazırlanmışdır.

Rentgen şüaları yer atmosferinin qalınlığı ilə tamamilə udulur və nəticədə günəşin rentgen şüalarının UB təsirindən daha kiçik, lakin güclü olsa da, səthə çatmasının qarşısını alır.

Qamma (γ) radiasiya dalğa uzunluğu 3x10 ⁻¹¹ metrdən (10 ¹⁹ Hz və 41.4 keV-dən çox) az olan fotonlardan ibarətdir.^[3] Qamma radiasiya emissiyası, ən çox nüvə reaksiyalarından sonra qeyri-sabit bir nüvədən xilas olmaq üçün meydana gələn bir nüvə prosesidir. Həm alfa, həm də beta hissəcikləri bir elektrik yükü və kütləyə malikdir və beləliklə də yollarında digər atomlarla qarşılıqlı təsir bağışlayır. Ancaq qamma radiasiyası, kütləsi və ya elektrik yükü olmayan fotonlardan ibarətdir və nəticədə ya alfa ya da beta şüalanmasından daha çox maddə vasitəsilə nüfuz edir.

Qamma şüaları materialın kifayət qədər qalın və ya sıx bir təbəqəsi ilə dayandırıla bilər, burada materialın dayanma gücü əsasən materialın olub-olmamasından asılı olmayaraq radiasiya yolu boyunca ümumi kütlədən asılıdır (lakin tamamilə deyil). Bununla yanaşı, rentgen şüalarında olduğu kimi, qurğuşun və ya zəif uran kimi yüksək atom sayı olan materiallar, daha az sıx və daha az atom çəkisi olan materialların bərabər kütləsi üzərində az miqdarda (adətən 20% -dən 30% -ə qədər) dayanma gücünə əlavə olunur (su və ya beton kimi). Atmosfer kosmosdan Yerə yaxınlaşan bütün qamma şüalarını udur. Hətta hava, qamma şüalarını udmaq qabiliyyətinə malikdir, belə dalğaların enerjisini orta hesabla 500fut (150 metr) keçərək iki dəfə azaldır.

Alfa hissəcikləri helium-4 nüvəsidir (iki proton və iki neytron). Yükləri və birləşdirilmiş kütlələri səbəbindən maddə ilə qarşılıqlı təsir bağışlayır və adi sürətlərdə yalnız bir neçə santimetr havaya və ya bir neçə millimetr aşağı sıxlıqlı bir materiala daxil olur. Bu o deməkdir ki, adi alfa parçalanmasından olan alfa hissəcikləri ölü dəri hüceyrələrinin xarici təbəqələrinə nüfuz etmir və aşağıdakı canlı toxumalara zərər vermir. Bəzi çox yüksək enerjili alfa hissəcikləri kosmik şüaların təxminən 10% -ni təşkil edir və bunlar bədənə və hətta nazik metal plitələrə nüfuz etməyə qadirdir. Ancaq onlar yalnız astronavtlar üçün təhlükəlidir, çünki Yerin maqnit sahəsi tərəfindən ayrılıb sonra atmosfer tərəfindən dayandırılıblar.

Alfa yayan radioizotoplar həzm edildikdə və ya inhalyasiya edildikdə (nəfəs aldıqda) alfa radiasiya təhlükəlidir. Bu, radioizotopu hüceyrələrə zərər verə bilən alfa şüalanması üçün həssas canlı toxuma ilə kifayət qədər yaxınlaşdırır. Enerji birliyinə, alfa hissəcikləri hüceyrə ziyanına, qamma şüaları və rentgen şüaları kimi ən az 20 qat daha təsirli olur. Yüksək zəhərli alfa-yayıcılara misal olaraq, yarım ömürlü materiallarda meydana gələn çürümə miqdarına görə radium, radon və polonyumun izotoplarıni misal göstərmək olar.

Beta-minus (β ^-) radiasiya enerjili bir elektrondan ibarətdir. Alfa radiasiyasından daha çox nüfuz edir, lakin qamma radiasiyasından zəifdir. Radioaktiv çürükdən beta şüalanması bir neçə santimetr plastik və ya bir neçə millimetr metal ilə dayandırıla bilər. Bu bir neytron nüvədə proton daxilində çürüməsi zamanı beta hissəciyini və neytrini xaric etdikdə baş verir. Bir neytron bir nüvədə bir neytrine döndükdə beta hissəcikini və antineutrini buraxaraq meydana gəlir.

Beta-plus (β ⁺) radiasiya, elektronların antimateriya forması olan pozitronların yayılmasıdır. Pozitron materialdakı elektronlara bənzər sürətlərə yavaşladıqda, pozitron 511 keV iki qamma fotonu buraxaraq bir elektronu məhv edəcəkdir. Bu iki qamma fotonu (təxminən) əks istiqamətdə gedəcəkdir. Pozitron məhvindən gələn qamma radiasiyası yüksək enerji fotonlarından ibarətdir və eyni zamanda ionlaşdırıcıdır.

Neytronlar sürət / enerjiyə görə təsnif edilir. Neytron şüalanması sərbəst neytronlardan ibarətdir. Bu neytronlar ya kortəbii və ya induksiya edilmiş nüvə parçalanması zamanı yayıla bilər. Neytronlar nadir radiasiya hissəcikləridir; onlar yalnız çox sayda istehsal olunur, zəncirvari reaksiya parçalanması və ya birləşmə reaksiyaları aktiv olduqda, bu termoyadro partlayışında və ya davamlı fəaliyyət göstərən bir nüvə reaktorunun içərisində təxminən 10 mikrosaniyədə olur, neytronların istehsalı qeyri-kritik olduqda reaktorda demək olar ki, dərhal dayanır.

Neytronlar, digər cisimlər və ya maddi, radioaktiv hala gətirə biləcək yeganə ionlaşdırıcı şüalanma növüdür. Neytron aktivləşdirilməsi adlanan bu proses, tibbi, akademik və sənaye tətbiqlərində istifadə üçün radioaktiv mənbələr istehsal etmək üçün istifadə olunan əsas metoddur. Hətta müqayisəli dərəcədə aşağı sürətli istilik neytronları neytronun aktivləşməsinə səbəb olur (əslində, bunun daha effektiv olmasına səbəb olur). Neytronlar atomları ionlaşdırmırlar, çünki proton və elektron kimi yüklü hissəciklərdən fərqli olaraq neytronların heç bir yükü yoxdur.

Yer atmosferinə xarici kosmosdan daxil olan yüksək enerji hissəciklərinin iki mənbəyi var: günəş və dərin kosmos. Günəş davamlı olaraq günəş küləyində hissəciklər, ilk növbədə sərbəst protonları yayır və bəzən axını koron kütləsi ilə çox artırır.

Dərin kosmosdan olan (hissələrarası və qeyri-qalaktik) hissəciklər daha az tez-tez olur, lakin daha yüksək enerjiyə malikdirlər. Bu hissəciklər də əsasən protonlardır, qalan hissəsinin çox hissəsi helionlardan (alfa hissəciklərindən) ibarətdir. Daha ağır elementlərin bir neçə tamamilə ionlaşmış nüvələri mövcuddur. Bu qalaktik kosmik şüaların mənşəyi hələ yaxşı başa düşülməmişdir, lakin bu hissəciklərdən ölçülən nəhəng sürətlərə qadir olan maqnit sahələrini özündə cəmləşdirən fövqəlnəvilər və xüsusən də qamma şüalarının qalıqları kimi görünür. Onlar həmçinin GRB-lərə(qamma şüası partlayışları; ing: Gamma Radiation Bang) bənzər, lakin daha böyük ölçüləri ilə tanınan və kainatın erkən tarixinin zorakı bir hissəsi kimi görünən qalaktikadakı reaktiv hadisələr olan kvazarlar tərəfindən də əmələ gələ bilər.

Qeyri-ionlaşan radiasiya hissəciklərinin kinetik enerjisi maddədən keçərkən yüklü ionlar əmələ gətirmək üçün çox kiçikdir. İonlaşdırmayan elektromaqnit şüalanması üçün (aşağıda göstərilən növlərə baxın) əlaqəli hissəciklər (fotonlar) molekul və atomların fırlanma, vibrasiya və ya elektron valent konfiqurasiyasını dəyişdirmək üçün yalnız kifayət qədər enerjiyə malikdirlər. İonlaşdırmayan şüalanma formalarının canlı toxuma təsiri yalnız bu yaxınlarda tədqiq edilmişdir. Buna baxmayaraq, fərqli ionlaşmayan şüalanma üçün fərqli bioloji təsirlər müşahidə olunur.^[4]

Hətta "ionlaşmayan" radiasiya, temperaturu ionlaşma enerjisinə qaldırmaq üçün kifayət qədər istilik saxlayırsa, istilik-ionlaşmasına səbəb olur. Bu reaksiyalar ionlaşma şüalanmasına nisbətən daha yüksək enerjilərdə baş verir və bu da tək hissəciklərin ionlaşmasına səbəb olur. İstilik ionlaşmansının tanış bir nümunəsi adi bir yanğının alov-ionlaşması və infraqırmızı şüalanma nəticəsində yaranan ümumi qida maddələrində qızartma reaksiyalarıdır. İonlaşdırmayan şüalanma aşağıdakılardır:

Yuxarıda qeyd edildiyi kimi, 3 eV-dən 10 eV-ə qədər yumşaq UV adlanan ultrabənövşəyi spektrin aşağı hissəsi ionlaşmır. Bununla birlikdə, ionlaşmayan ultrabənövşəyi kimyəvi maddələrə təsiri və ona məruz qalan bioloji sistemlərin ziyanları (oksidləşmə, mutasiya və xərçəng də daxil olmaqla) elə həddədir ki, hətta ultrabənövşəyin bu hissəsi də ionlaşdırıcı şüalanma ilə müqayisə olunur.

İşıq və ya görünən işıq, insan gözünə görünən bir dalğa uzunluğunun çox dar bir elektromaqnit şüalanmasıdır və ya müvafiq olaraq 790 ilə 400 THz arasında dəyişən bir dövrə bərabərdir. Daha geniş şəkildə, fiziklər "işıq" ifadəsini görünən və ya görünməyən bütün dalğa uzunluqlarının elektromaqnit şüalanmasına deyirlər.

İnfraqırmızı (IR) işıq, 0.7 ilə 300 mikrometr arasındakı dalğa uzunluğu olan elektromaqnit radiasiyadır və bu da müvafiq olaraq 430 ilə 1 THz arasındakı bir tezlik aralığına uyğundur. İR dalğa uzunluqları görünən işığın uzunluğundan daha uzun, lakin mikrodalğalılardan daha qısadır. İnfraqırmızı radiasiya cisimlərindən bir məsafədə "hiss etməklə" aşkar edilə bilər. İnfraqırmızı həssas ilanlar, başlarında "çuxurlar" adlanan bir pinhole linzadan istifadə edərək infraqırmızı tanıya və fokuslana bilər. Parlaq günəş işığı dəniz səviyyəsində hər kvadrat metrə 1 kilovattdan çox şüalanma təmin edir. Bu enerjinin 53% -i infraqırmızı şüalanma, 44% -i görünən işıq, 3% -i ultrabənövşəyi şüadır.^[5]

Mikrodalğalar, 300 MHz-dən 300 GHz-ə qədər olan bir tezlik diapazonuna bərabər olan bir milimetrdən bir metrə qədər uzunluğu olan dalğa uzunluqları olan elektromaqnit dalğalarıdır. Bu geniş tərif həm UHF, həm də EHF (millimetr dalğaları) daxildir, lakin müxtəlif mənbələr fərqli digər məhdudiyyətlərdən istifadə edir. Bütün hallarda mikrodalğalar, ən azı çox yüksək yüksək tezlikli diapazonu (3 ilə 30 GHz və ya 10 ilə 1 sm) əhatə edir. RF mühəndisliyi tez-tez 1 GHz (30 sm), yuxarı həddi isə 100 GHz (yuxarı) əhatə edir.

Radio dalğaları, infraqırmızı işıqdan daha uzun elektromaqnit spektrində dalğa uzunluğu olan bir elektromaqnit radiasiyasının bir növüdür. Bütün digər elektromaqnit dalğaları kimi, onlar da işıq sürəti ilə hərəkət edirlər. Təbii olaraq meydana gələn radio dalğaları şimşək və ya müəyyən astronomik cisimlər tərəfindən edilir. Süni şəkildə yaradılan radio dalğaları sabit və mobil radio rabitə, yayım, radar və digər naviqasiya sistemləri, peyk rabitəsi, kompüter şəbəkələri və saysız-hesabsız digər tətbiqlər üçün istifadə olunur. Bundan əlavə, alternativ cərəyan daşıyan demək olar ki, hər hansı bir tel enerjinin bir hissəsini radio dalğaları kimi yayacaqdır; bunlara əsasən müdaxilə deyilir. Radio dalğalarının müxtəlif tezlikləri Yer atmosferində fərqli yayılma xüsusiyyətlərinə malikdir; uzun dalğalar Yerin əyriliyi sürətində bükülərək Yerin bir hissəsini çox ardıcıl olaraq əhatə edə bilər, qısa dalğalar ionosferdən və Yerdən bir çox əks olunaraq dünyanı gəzir. Çox qısa dalğa uzunluğu çox az əyilir və ya əks etdirir və görmə xətti boyunca səyahət edir.

Termal radiasiya, yer üzündə tez-tez rast gəlinən temperaturda cisimlər tərəfindən yayılan infraqırmızı radiasiya üçün ümumi bir sinonimdir. Termal radiasiya təkcə radiasiyanın özünə deyil, həm də bir cismin səthinin istilik enerjisini qara cisim şüaları şəklində yaydığı prosesə aiddir. Bir ümumi ev radiatorundan və ya elektrikli qızdırıcıdan gələn infraqırmızı və ya qırmızı radiasiya, işləyən bir közərmə lampasının yaydığı istilik kimi istilik radiasiyasına bir nümunədir. Termal radiasiya atomlardakı yüklü hissəciklərin hərəkətindən gələn enerjinin elektromaqnit şüalanmasına çevrildiyi zaman yaranır.

Qara gövdə radiasiyası vahid bir temperaturda olan bir orqan tərəfindən yayılan ideal bir radiasiya spektridir. Bu maksimum radiasiya tezliyi cismin istiliyi artdıqca daha yüksək tezliklərə doğru irəliləyir. Qara cisim radiasiyasının ən çox olduğu tezlik Wienin yerdəyişmə qanunu ilə verilir və bədənin mütləq istiliyinin bir funksiyasıdır. Qara cisim, istənilən temperaturda istənilən dalğa uzunluğunda mümkün maksimum radiasiya yayan bir cisimdir. Qara cisim, istənilən dalğa uzunluğunda mümkün olan maksimum hadisə radiasiyasını da udacaqdır. Otaq istiliyində və ya ondan aşağı bir temperaturda olan bir qara cisim tamamilə qara görünür, çünki heç bir hadisə işığını əks etdirmir və gözlərimizi aşkar etmək üçün görünən dalğa uzunluqlarında kifayət qədər radiasiya yaymır. Teorik olaraq, qara cisim çox aşağı tezlikli radio dalğalarından rentgen şüalarına qədər bütün spektr üzərində elektromaqnit şüalanma yayır və davamlı radiasiya yaradır.

Parlayan qara cismin rəngi onun şüalanan səthinin istiliyini bildirir. İnfraqırmızı (2500K), sarı (5.800K), ağ və mavi-ağ (15,000K) arasında dəyişən ulduzların rənginə görə məsuliyyət daşıyır. Pik görünən spektrdən aşağı olduqda bədən qara, gövdən yuxarı olduqda mavi-ağ olur, çünki görünən bütün rənglər mavidən qırmızıya qədər azalır.

Vilhelm Rentgenin kəşfindən sonra Antuan Anri Bekkerel işıqla aktivləşdirilən lüminsə edilmiş materialların rentgen şüası buraxıb-buraxmaması üzərində tədqiqat aparmağa başlamışdır. Bekkerel uran-kalium sulfatını (uran duzlarından biridir) qalın, qara kağıza bükərək, fotoqraf plastinlərinin üzərinə qoymuş və onu bir neçə saat günəş şüası altında saxlamışdır. Nəticədə uran duzunun rentgen şüaları buraxdığı aşkar edilmişdir. Lakin qaranlıq məkanda təcrübə keçirərkən də eyni hal müşahidə edən Bekkerel sonralar yalnız uran birləşmələrinin özbaşına şüa buraxdığını aşkarlamışdır. 1896-cı ildə isə saf uranın uran duzundan üç-dörd dəfə daha artıq şüalanma mənbəyi olduğunu aşkar edən alimin şərəfinə, bu şüalar Bekkerel şüaları adlandırılmışdır.

Bu təbiət hadisəsi sonralar dünya fizikləri tərəfindən öyrənilən radiasiya elm sahəsi idi. Sonrakı illər ərzində alimlərin apardıqları tədqiqatlar nəticəsində radiasiya ilə bağlı bir sıra suallar cavabını tapmışdır. Bir müddət keçdikdən sonra Bekkerel bu şüaların elektronlardan ibarət olduğu qənaətinə gəlmişdir. Mariya və Pyer Küri toriumda da bu xassəni müşahidə etmiş, daha sonra isə polonium və radium adlı iki yeni elementi kəşf etmişdilər.

1903-cü ildə Antuan Anri Bekkerel Mariya və Pyer Küri ilə bərabər, "Radiasiyanın araşdırılması sahəsində fövqəladə xidmətlərinə görə" fizika üzrə Nobel mükafatına layiq görülmüşdür. Mərasim zamanı mükafatı təqdim edən akademik Terneblad hər üç laureatın xüsusi növ şüalanmanı kəşf etməsinə görə elm qarşısındakı xidmətlərini yüksək qiymətləndirmiş, həmçinin bu şüaların öyrənilməsini gələcəyin işi, yeni enerji mənbəyi olacağını bildirmişdir.

Radiasiya və radioaktiv maddələr diaqnoz, müalicə və tədqiqat üçün istifadə olunur. X-şüaları, məsələn, əzələlərdən və digər yumşaq toxumalardan keçir, lakin sıx materiallar tərəfindən dayandırılır. X-şüaların bu xüsusiyyəti həkimlərə qırıq sümükləri tapmağa və bədəndə böyüyə biləcək xərçəngləri tapmağa imkan verir. Həkimlər ayrıca bir radioaktiv maddə inyeksiya edərək və maddənin bədən daxilində hərəkət etdiyi radiasiyanı izləməklə müəyyən xəstəliklər tapırlar. Xərçəngin müalicəsində istifadə olunan radiasiya ionlaşdırıcı şüalanma adlanır, çünki atomlardan elektron çıxdıqca keçdiyi toxumaların hüceyrələrində ion əmələ gətirir. Bu hüceyrələri öldürə bilər və ya hüceyrələrin böyüməməsi üçün gen dəyişdirə bilər.

Bütün müasir rabitə sistemləri elektromaqnit şüalanma formalarından istifadə edir. Şüalanmanın intensivliyindəki dəyişikliklər ötürülən səs, şəkillər və ya digər məlumatlardakı dəyişiklikləri təmsil edir. Məsələn, bir insanın səsi dalğanın səsdəki müvafiq dəyişkənliyə qədər dəyişərək radio dalğası və ya mikrodalğalı olaraq göndərilə bilər. Musiqiçilər səs və musiqi çıxarmaq üçün qamma sonifikasiyası və ya nüvə radiasiyasından istifadə etməklə də təcrübələr aparmışlar.^[6]

Tədqiqatçılar canlı bir orqanizmin tərkib hissəsi olan materialların yaşını təyin etmək üçün radioaktiv atomlardan istifadə edir. Bu cür materialların yaşını radiokarbonla tanışlıq adlanan bir prosesdə olan radioaktiv karbonun miqdarını ölçməklə qiymətləndirmək olar. Eynilə, digər radioaktiv elementlərdən istifadə edərək süxurların yaşını və digər geoloji xüsusiyyətlərini (hətta bəzi texnoloji cisimləri də) müəyyən etmək olar; buna Radiometrik tanışlıq deyilir. Ətraf mühit alimləri ətraf mühitin çirkləndiricilərin atdığı yolları müəyyən etmək üçün izləyici atomlar kimi tanınan radioaktiv atomlardan istifadə edirlər.

Radiasiya neytron aktivləşdirmə analizi adlanan bir prosesdə materialların tərkibini təyin etmək üçün istifadə olunur. Bu müddətdə elm adamları neytron adlı hissəcikləri olan bir maddənin nümunəsini bombalayırlar. Nümunədəki bəzi atomlar neytronları udur və radioaktiv olurlar. Elm adamları, yayılan radiasiyanı öyrənərək nümunədəki elementləri müəyyən edə bilər.

• Qamma şüalanması
• İstilik ötürülməsi
• Atom

• Health Physics Society Public Education Website
• Ionizing Radiation and Radon Arxivləşdirilib 2012-11-01 at the Wayback Machine from World Health Organization