przy całym promieniowaniu pochodzącym z naturalnych i stworzonych przez człowieka źródeł, powinniśmy być dość rozsądnie zaniepokojeni tym, jak całe promieniowanie może wpływać na nasze zdrowie. Uszkodzenie żywych systemów odbywa się przez emisję radioaktywną, gdy cząstki lub promienie uderzają w tkankę, komórki lub cząsteczki i zmieniają je. Interakcje te mogą zmieniać strukturę molekularną i funkcję; komórki nie pełnią już swojej właściwej funkcji, a cząsteczki, takie jak DNA, nie niosą już odpowiednich informacji. Duże ilości promieniowania są bardzo niebezpieczne, nawet śmiertelne. W większości przypadków promieniowanie uszkadza pojedynczą (lub bardzo małą liczbę) komórki przez zerwanie ściany komórkowej lub w inny sposób uniemożliwiając komórce rozmnażanie.

zdolność promieniowania do uszkodzenia cząsteczek jest analizowana pod względem tzw. mocy jonizującej. Kiedy cząstka promieniowania wchodzi w interakcję z atomami, interakcja może spowodować, że atom straci elektrony, a tym samym stanie się zjonizowany. Im większe prawdopodobieństwo wystąpienia uszkodzenia przez interakcję, tym większa jest jonizująca moc promieniowania.

wiele zagrożeń ze strony promieniowania wiąże się z łatwością lub trudnością ochrony przed cząstkami. Jak grubą ścianą trzeba się schować, żeby być bezpiecznym? Zdolność każdego rodzaju promieniowania do przechodzenia przez materię wyraża się w kategoriach mocy penetracji. Im więcej materiału promieniowanie może przejść, tym większa siła penetracji i bardziej niebezpieczne są. Ogólnie rzecz biorąc, im większa masa, tym większa moc jonizacji i niższa moc penetracji.

rysunek \(\PageIndex{1}\) pokazano zdolność różnych rodzajów promieniowania do przechodzenia przez materiał. Od najmniejszych do najbardziej przenikliwych, są to alfa < beta < neutron < gamma. (CC BY-SA, OpenStax).

porównując tylko trzy typowe rodzaje promieniowania jonizującego, cząstki alfa mają największą masę. Ze względu na dużą masę cząstki alfa ma najwyższą moc jonizującą i największą zdolność do uszkodzenia tkanki. Ten sam duży rozmiar cząstek alfa sprawia jednak, że są one mniej zdolne do przenikania materii. Cząstki alfa mają najmniejszą siłę penetracji i mogą być zatrzymane przez grubą kartkę papieru lub nawet warstwę ubrań. Są one również zatrzymywane przez zewnętrzną warstwę martwego naskórka na ludzi. Może się to wydawać, że usuwa zagrożenie ze strony cząstek alfa, ale tylko ze źródeł zewnętrznych. W sytuacji takiej jak eksplozja jądrowa lub jakiś wypadek jądrowy, kiedy radioaktywne emitery rozprzestrzeniają się w środowisku, emitery mogą być wdychane lub przyjmowane z jedzeniem lub wodą, a gdy emiter alfa jest w tobie, nie masz żadnej ochrony.

cząstki Beta są znacznie mniejsze niż cząstki alfa i dlatego mają znacznie mniejszą moc jonizacji (mniejszą zdolność do uszkodzenia tkanki), ale ich mały rozmiar daje im znacznie większą moc penetracji. Większość zasobów twierdzi, że cząstki beta można zatrzymać za pomocą blachy aluminiowej o grubości 1/4 cala. Po raz kolejny jednak największe niebezpieczeństwo pojawia się, gdy źródło emitujące beta dostanie się do ciebie.

promienie Gamma nie są cząstkami, ale wysokoenergetyczną formą promieniowania elektromagnetycznego (jak promieniowanie rentgenowskie, z wyjątkiem silniejszych). Promienie Gamma to energia, która nie ma masy ani ładunku. Promienie Gamma mają ogromną moc penetracji i wymagają kilku centymetrów gęstego materiału (takiego jak ołów), aby je chronić. Promienie Gamma mogą przechodzić przez całe ludzkie ciało, nie uderzając w nic. Uważa się, że mają najmniejszą moc jonizującą i największą moc penetracji.

porównanie cząstek alfa, cząstek beta i promieni gamma podano w tabeli \(\PageIndex{1}\).

Table \(\PageIndex{1}\) Porównanie mocy penetrującej, mocy jonizującej i ekranowania cząstek alfa i Beta oraz promieni Gamma.

najbezpieczniejsza ilość promieniowania dla ludzkiego ciała wynosi zero. Nie jest możliwe, aby być narażone na żadne promieniowanie jonizujące, więc następnym najlepszym celem jest być narażone na jak najmniej. Dwa najlepsze sposoby zminimalizowania ekspozycji to ograniczenie czasu ekspozycji i zwiększenie odległości od źródła.