پرتوهایی که ما را احاطه کرده‌اند
قرن نوزدهم قرنی بود که در آن اکتشافات مهمی صورت گرفت و این اکتشافات مقدمه دگرگونی‌های اساسی در عرصه‌های فناوری و پزشکی در قرن بیستم شدند.
ازجمله موارد کشف شده در سال‌های اواخر قرن نوزدهم پرتوها بودند. در فیزیک، پرتو به‌معنای ذرات انرژی یا امواج گذرنده درون محیط یا فضاست.
دو گونه پرتو وجود دارد؛ یونی و غیریونی.اگرچه واژه پرتو بیشتر برای گونه یونی به کار می‌رود (انرژی کافی برای یونیزه‌کردن اتم) اما گاهی ممکن است برای گونه غیریونیزه (امواج رادیویی و نور) هم به کار رود. انرژی تابش از مبدأ خود به همه جا و در خط راست سیر می‌کند. هر دو گونه تابش یونی و غیریونی می‌توانند به اندام انسان آسیب برسانند و همچنین ممکن است منجر به تغییراتی در زیست‌بوم شوند. در این مطلب به اختصار توضیحاتی درباره برخی از پرتوهای شناخته‌شده‌تر ارائه شده است.
هسته پرتوزا (رادیواکتیو)
پرتوزایی (رادیواکتیویته) به فرایندی گفته می‌شود که به وسیله آن هسته‌های ناپایدار اتمی دچار واپاشی هسته‌ای می‌شوند. چنین فرایندی معمولاً یک پرتو یون‌ساز با مقدار بالایی انرژی (کار مایه) پدید می‌آورد. این انرژی را می‌توان به‌صورت نیروی هسته‌ای مهار کرد یا می‌تواند به‌وسیله آلودگی پرتوزایی در زیست‌بوم رها شود که بسیار مخاطره‌آمیز خواهد بود. هسته‌هایی که ترکیب نوترون‌ها و پروتون‌هایشان پایدار نیست دستخوش واپاشی می‌شوند. اینگونه هسته‌ها به‌طور ذاتی ناپایدار بوده و با گذشت زمان تغییر کرده و به هسته‌های جدیدی تبدیل می‌شوند. به این فرایند شکافت هسته‌ای می‌گویند که ضمن تبدیل به هسته یا هسته‌هایی کوچک‌تر و پایدارتر پرتوهای پرانرژی به اطراف پراکنده می‌شود.
پرتو ایکس (اشعه ایکس)
پرتو ایکس یا اشعه‌ایکس (اشعه رونتگن) نوعی از امواج الکترومغناطیس با طول موج حدود ۱۰ تا 2-10 آنگستروم است که در بلورشناسی و عکسبرداری از اعضای داخلی بدن و عکسبرداری از درون اشیای جامد و به‌عنوان یکی از روش‌های تست غیرمخرب در تشخیص نقص‌های موجود در اشیای ساخته شده (مثلا در لوله‌ها) کاربرد دارد. پرتو ایکس در سال۱۸۹۵ توسط ویلهلم کنراد رونتگن (رنتگن)، فیزیک‌دان آلمانی کشف شد و به‌دلیل ناشناخته بودن ماهیت آن، پرتو ایکس نامیده شد؛ یعنی با قرار دادن آن در میدان‌های مغناطیس و الکتریکی به هیچ وجه منحرف نمی‌شود.
پرتو فرابنفش
پرتو فرابنفش (UV) یکی از عمده‌ترین تشعشعاتی است که از نور خورشید تابیده می‌شود. درپرتو فرابنفش نور خورشید طیف گسترده‌ای فرکانس شامل UVA، UVB و UVC وجود دارد. انرژی UVC به سطح زمین نمی‌رسد و لایه ازن آن را حذف می‌کند. انرژی UVB نیز تا حدود زیادی حذف می‌شود اما انرژی UVA تقریبا حذف نشده به زمین می‌رسد. بنابراین انسان حجم زیادی از UVA از خورشید دریافت می‌کند. 99درصد از تابش فرابنفشی که به زمین می‌رسد از نوع باند کمتر مضرUVA است. پرتوهای فرا بنفش خورشیدی دارای طول موج 100تا 400 نانومتر هستند.
پرتو بتا
پرتو بتا به دو شکل به‌وجود می‌آید: 1- اشعه کاتدی: این نوع پرتو بتا با تخلیه الکتریکی در خلأ یا فشار پایین ایجاد می‌شود. از آنجا که منبع الکترونی جریان الکتریکی است، بنابراین هیچ واکنش هسته‌ای رخ نمی‌دهد. 2- واکنش هسته‌ای: الف)بتای منفی: این نوع پرتو بتا با تجزیه شدن یکی از نوترون‌های هسته اتم به‌وجود می‌آید. پروتون در داخل اتم باقی می‌ماند و الکترون به‌صورت تابش بتا خارج می‌شود. ب) بتای مثبت: این نوع پرتو بتا در واقع از پوزیترون (ضد‌الکترون) تشکیل شده است. پوزیترون‌ها در اثر برانگیخته شدن پروتون‌ها و تجزیه آنها به‌وجود می‌آیند.
پرتو مادون قرمز
کشف هرسل اولین گام در ایجاد پدیده‌ای بود که ما آن را طیف الکترومغناطیسی می‌نامیم. نور مرئی و پرتوهای مادون قرمز دو نمونه اشکال فراوانی از انرژی هستند که توسط تمام اجسام موجود در زمین و اجرام آسمانی تابانده می‌شوند. مادون قرمز طیف الکترومغناطیسی دارای محدوده طول موجی بین 78/0تا 1000میکرو متر است. تنها با مطالعه این تشعشعات است که می‌توانیم اجرام آسمانی را تشخیص و تمیز دهیم و تصویری کامل از چگونگی ایجاد جهان و تغییرات آن به‌دست آوریم. در سال 1800ویلیام هرشل یک نمونه نامرئی از تشعشعات را کشف کرد که این نمونه دقیقا زیر بخش قرمز طیف مرئی قرار داشت. او این شکل از تشعشعات را مادون قرمز نامید.
پرتو آلفا
ذرات آلفا را در ابتدا به‌عنوان کم‌نفوذترین تابش‌هایی که از مواد طبیعی گسیل می‌شوند، شناسایی کردند. در سال۱۹۰۳ ارنست رادرفورد نسبت بار به جرم آنها را با استفاده از انحراف ذرات آلفایی حاصل از فروپاشی رادیوم در میدان‌های الکتریکی و مغناطیسی تعیین کرد. با وجود مشکل بودن این آزمایش‌های اولیه، نسبتی را که رادرفورد ۲۵ درصد بیش از مقدار پذیرفته شده فعلی بود و در سال ۱۹۰۹ رادرفورد نشان داد همانطور که حدس زده می‌شد ذرات آلفا واقعا از هسته‌های هلیوم تشکیل شده‌اند. ساختمان این ذره پرانرژی که معمولاً از هسته‌های سنگین ناپایدار خارج می‌شود، مشابه هسته هلیوم طبیعی یعنی دارای دو ذره پروتون و دو ذره نوترون است و جرم آن کمی بیش از چهار واحد و 200جرم اتمی و حامل دو بار الکتریکی مثبت است.
پرتو گاما
پرتوهای گاما از تابش‌های الکترومغناطیسی و از جنس نور و اشعه ایکس هستند. این اشعه طول موج‌هایی کوتاه‌تر از طول موج نور و اشعه ایکس دارد و بر سلول‌های بینایی اثر مخرب می‌گذارد. اشعه گاما مانند تابش‌های دیگر الکترومغناطیسی با سرعت نور منتشر می‌شود. توانایی نفوذ این اشعه خیلی بیشتر از اشعه بتا و اشعه آلفاست. اشعه گاما هنگام فروپاشی هسته عناصر رادیو اکتیو به‌وجود می‌آید. هسته رادیو اکتیو وقتی اشعه گاما تابش کند مقداری از انرژی خود را از دست می‌دهد ولی در ساختمان آن تغییری به‌وجود نمی‌آید.
--------------------------------
پایان