Radiation – GeeksforGeeks

Le rayonnement est l’énergie ou les particules qui traversent l’espace ou d’autres médias à partir d’une source. La lumière, la chaleur, les micro-ondes et les communications sans fil sont tous des exemples de ses formes. Nous pourrons vous aider à bien expliquer le rayonnement à travers ce post. Découvrons ce que cela signifie, de quels types il s’agit, à quoi il sert, etc.

Introduction au rayonnement

C’est l’énergie ou les particules qui proviennent d’une source et voyagent via l’espace ou d’autres médiums, comme vous le savez peut-être. Voyons maintenant ce que tout cela implique : rayonnement particulaire, électromagnétique, gravitationnel et acoustique.

Les termes rayonnement alpha (α), rayonnement neutronique et rayonnement bêta (β) sont utilisés pour décrire le rayonnement des particules. De plus, le rayonnement gravitationnel est un type d’onde gravitationnelle ou d’ondulations dans la courbure de l’espace-temps.

Le rayonnement acoustique comprend les ondes ultrasonores, sonores et sismiques. Enfin, il y a le rayonnement électromagnétique, qui comprend des choses comme les ondes radio, la lumière visible, les rayons X et les rayons gamma (γ).

Types de rayonnement

Nous le divisons généralement en deux catégories en fonction de l’énergie des particules rayonnées : les rayonnements ionisants et les rayonnements non ionisants.

Le rayonnement ionisant est défini comme un rayonnement qui crée des ions avec une énergie suffisante dans la matière au niveau moléculaire à la suite d’une collision. Il a une charge de plus de 10 eV, suffisante pour ioniser les atomes et les molécules et perturber les liaisons chimiques.

En d’autres termes, il peut éliminer les électrons étroitement liés de son orbite, ce qui rend l’atome plus chargé ou ionisé, entraînant des dommages importants, notamment des dommages à l’ADN et une dénaturation des protéines, lorsque la matière en interaction est un corps humain.

Le rayonnement ionisant est créé par des atomes instables qui ont soit trop d’énergie, soit trop de masse, soit les deux. Pour revenir à un état stable, ils doivent libérer la masse ou l’énergie en excès sous forme de rayonnement afin de revenir à leur état d’origine. Les ondes micro-ondes, infrarouges et radio sont utilisées pour ioniser l’air.

Les rayonnements non ionisants sont des particules alpha, des particules bêta et des particules gamma.

Captureradiation

Types de rayonnements

Radiation nucléaire

Le rayonnement nucléaire est l’énergie émise par les particules élémentaires du noyau atomique lors du processus de désintégration nucléaire.

Selon l’Agence internationale de l’énergie atomique, cela peut avoir de graves conséquences pour l’environnement, la vie humaine et les infrastructures. Le rayonnement nucléaire, en revanche, peut être utile ou dangereux selon la manière dont il est utilisé.

Types de rayonnement nucléaire

Le rayonnement radioactif émet 5 types de rayonnement nucléaire : le rayonnement alpha, le rayonnement bêta, le rayonnement neutronique, le rayonnement X et le rayonnement gamma.

Rayonnement alpha

Lorsqu’un atome instable produit deux protons et deux neutrons, essentiellement un noyau d’hélium, un rayonnement alpha se produit. Avec moins de protons et de neutrons, l’atome d’origine se transforme en un élément différent. Les noyaux d’hélium-4 (4Les particules He) sont appelées particules alpha.

Les particules alpha sont massives et lourdes par rapport aux autres types de rayonnements ionisants. Parce qu’ils ne peuvent pas se déplacer très loin, ils sont précieux dans les détecteurs de fumée. Un morceau de papier, votre peau ou même quelques centimètres d’air peuvent les arrêter.

Rayonnement bêta

Lorsqu’un proton dans un atome instable produit un électron, on parle de rayonnement bêta. L’atome initial se transforme en un nouvel élément après avoir perdu un proton. Comme les particules bêta sont plus petites que les particules alpha, elles peuvent voyager plus loin et pénétrer plus loin. Dans de rares cas, les particules bêta sont utilisées en chirurgie oculaire.

Ils sont divisés en deux groupes : bêta-moins (β-) et bêta-plus (β+). Un électron énergétique constitue un rayonnement bêta-moins. Il pénètre plus loin que l’alpha mais pas aussi profondément que le gamma. L’émission de positrons, la version antimatière des électrons, est la source du rayonnement bêta-plus.

Rayonnement neutronique

Les réactions de fission produisent un rayonnement neutronique, qui est produit dans les réacteurs nucléaires. Parce que les neutrons ont une énergie si élevée, ils doivent être arrêtés par plusieurs pieds de matériaux denses tels que l’eau ou le béton. D’autres matériaux peuvent être rendus radioactifs par le rayonnement neutronique, qui est également utilisé pour fabriquer les radio-isotopes utilisés dans les traitements médicaux.

Rayonnement gamma

Les rayons gamma, également appelés rayonnement gamma, sont des photons ayant une longueur d’onde inférieure à 0,01 nanomètre. Après la plupart des réactions nucléaires, l’émission est un processus nucléaire qui se produit pour débarrasser un noyau instable de l’excédent d’énergie. Il peut parcourir de grandes distances à la vitesse de la lumière. Il a aussi la capacité de pénétrer profondément dans la matière.

Rayonnement X

C’est un type d’onde électromagnétique. Les rayons X sont des rayonnements électromagnétiques extrêmement puissants. La longueur d’onde de la plupart des rayons X varie de 0,01 à 10 nanomètres, correspondant à des fréquences de 30 pétahertz à 30 exahertz et à des énergies de 100 eV à 100 keV. Comme les rayons Gamma, ils peuvent également voyager à la vitesse de la lumière et peuvent pénétrer profondément dans la matière.

Applications

  • Il a plusieurs utilisations dans une variété de domaines, y compris la santé, la communication et la science. Les produits chimiques radioactifs sont utilisés dans le secteur médical pour le diagnostic, le traitement et la recherche. Les rayons X, par exemple, traversent les muscles et autres tissus mous, mais sont arrêtés par des matériaux épais.
  • En conséquence, les rayons X ou les rayons γ permettent aux médecins de découvrir les os fracturés ainsi que les tumeurs pouvant être présentes dans le corps. De plus, les médecins peuvent détecter certains troubles en injectant une matière radioactive et en surveillant le rayonnement émis lorsque la matière se déplace dans le corps.
  • Les médecins l’utilisent pour traiter le cancer car il crée des ions dans les cellules des tissus. Il détruit les cellules ou modifie leur ADN pour les empêcher de se développer. Il a également de nombreuses applications scientifiques, telles que la détermination de l’âge de matériaux qui faisaient autrefois partie d’un organisme vivant à l’aide d’atomes radioactifs. Lorsqu’ils mesurent la quantité de carbone radioactif dans ces matériaux, un processus connu sous le nom de datation au radiocarbone, ils peuvent estimer leur âge.
  • D’autres éléments radioactifs peuvent être utilisés pour déterminer l’âge des roches et d’autres caractéristiques géologiques. C’est ce qu’on appelle la datation radiométrique. De plus, les scientifiques de l’environnement utilisent des atomes radioactifs, également connus sous le nom d’atomes traceurs, pour identifier les voies des polluants dans l’environnement.

Communication

Les émissions de rayonnement électromagnétique sont utilisées dans tous les systèmes de communication actuels. Son intensité fluctue pour indiquer des changements dans le son, les visuels ou d’autres informations fournies.

Par exemple, nous pouvons diffuser une voix humaine sous forme d’onde radio ou de micro-ondes en faisant varier l’onde pour correspondre aux fluctuations de la voix. De même, les musiciens travaillent avec la sonification des rayons gamma pour générer du son et du chant.

Effet du rayonnement sur le corps humain

  • Des niveaux extrêmement élevés de rayonnement peuvent nuire aux êtres vivants en endommageant les cellules qui composent l’organisme, entraînant des effets aigus sur la santé tels que des brûlures cutanées et un syndrome d’irradiation aiguë («maladie des rayons»).
  • Les effets du rayonnement sur une cellule sont aléatoires, ce qui signifie que le même type et la même quantité de rayonnement peuvent frapper la même cellule plusieurs fois et produire des résultats différents, y compris aucun effet.
  • Les effets secondaires précoces les plus courants sont la fatigue (fatigue), les changements cutanés, la perte de cheveux, etc. Lorsque cette zone est exposée aux radiations, elle peut également causer des problèmes buccaux.
  • Les symptômes du mal des rayons peuvent inclure faiblesse, fatigue, évanouissement, confusion, bouche, gencives, rectum, ecchymoses, brûlures cutanées, saignement du nez, plaies ouvertes sur la peau, desquamation de la peau, etc., que la source de le rayonnement est naturel ou artificiel.

Exemples de problèmes

Problème 1 : Quel rôle joue la radiographie dans la pratique de la médecine ?

Réponse:

Les rayons X sont utilisés par les médecins pour identifier les fractures et les cancers qui peuvent être présents dans le corps. De plus, les médecins peuvent détecter certains troubles en injectant une matière radioactive et en surveillant le rayonnement émis lorsque la matière se déplace dans le corps.

Problème 2 : Définir le rayonnement Alpha.

Réponse:

C’est une petite particule lourde à courte portée. C’est un noyau d’hélium qui a été expulsé. De plus, c’est un autre nom pour les particules alpha émises lors de la désintégration alpha, un type de désintégration radioactive. Les noyaux d’hélium-4 (4Les particules He) sont appelées particules alpha.

Problème 3 : D’où vient le rayonnement ?

Réponse:

Le rayonnement peut être produit artificiellement, comme dans les rayons X médicaux et les micro-ondes pour la cuisson, ou il peut être naturellement présent dans notre environnement, comme il l’a été depuis avant la naissance de cette planète.

Problème 4 : Le rayonnement est-il sûr ou non ?

Réponse:

Le rayonnement est sans danger lorsqu’il est utilisé en très petite quantité. Les traitements médicaux sont effectués à l’aide d’une exposition aux radiations pendant un très petit intervalle de temps, mais c’est une exposition de longue durée qui peut endommager les cellules du corps humain, ce qui peut entraîner la mort.

Problème 5 : Quels sont les types de rayonnement basés sur l’énergie des particules ?

Réponse:

Il existe deux types de rayonnement sur la base de l’énergie des particules de rayonnement : le rayonnement ionisant et l’énergie non ionisante.

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