Bức xạ ion hóa là gì

Các sự khác biệt chính giữa bức xạ ion hóa và không ion hóa làBức xạ ion hóa có năng lượng cao hơn bức xạ không ion hóa.

Bức xạ là quá trình mà sóng hoặc các hạt năng lượng [ví dụ: tia Gamma, tia X, photon] truyền qua môi trường hoặc không gian. Hiện tượng phóng xạ là sự biến đổi hạt nhân tự phát dẫn đến sự hình thành các nguyên tố mới. Nói cách khác, phóng xạ là khả năng giải phóng bức xạ. Có một số lượng lớn các nguyên tố phóng xạ. Trong nguyên tử bình thường, hạt nhân bền. Tuy nhiên, trong hạt nhân của các nguyên tố phóng xạ, có sự mất cân bằng giữa tỷ lệ nơtron và proton; do đó, chúng không ổn định. Do đó, để trở nên ổn định, những hạt nhân này sẽ phát ra các hạt, và quá trình này được gọi là phân rã phóng xạ.Những khí thải này được chúng ta gọi là bức xạ. Bức xạ có thể xảy ra dưới dạng ion hóa hoặc không ion hóa.

1. Tổng quan và sự khác biệt chính 2. Bức xạ ion hóa là gì 3. Bức xạ không ion hóa là gì 4. So sánh song song - Bức xạ ion hóa và không ion hóa ở dạng bảng

5. Tóm tắt

Bức xạ ion hóa có năng lượng cao, và khi nó va chạm với một nguyên tử, nguyên tử trải qua quá trình ion hóa, phát ra một hạt khác [ví dụ: một điện tử] hoặc các photon. Hạt hoặc photon được phát ra là bức xạ. Bức xạ ban đầu sẽ tiếp tục ion hóa các vật liệu khác cho đến khi hết năng lượng của nó. Phát xạ alpha, phát xạ beta, tia X và tia gamma là các loại bức xạ ion hóa.

Ở đó, các hạt alpha có điện tích dương, và chúng tương tự như hạt nhân của nguyên tử Heli. Chúng có thể di chuyển trong một khoảng cách rất ngắn [tức là vài cm] và chúng di chuyển theo đường thẳng. Hơn nữa, chúng tương tác với các electron quỹ đạo trong môi trường thông qua tương tác Coulombic. Do những tương tác này, môi trường bị kích thích và ion hóa. Ở cuối đường đua, tất cả các hạt alpha đều trở thành nguyên tử Helium.

Mặt khác, các hạt beta tương tự như các electron về kích thước và điện tích. Do đó, lực đẩy xảy ra như nhau khi chúng truyền qua môi trường. Sự lệch hướng lớn trong đường truyền xảy ra khi chúng gặp các electron trong môi trường. Khi điều này xảy ra, môi trường bị ion hóa. Hơn nữa, các hạt beta di chuyển theo đường ngoằn ngoèo; do đó, chúng có thể di chuyển một khoảng cách xa hơn các hạt alpha.

Tuy nhiên, gamma và tia X là photon, không phải là hạt. Tia gamma hình thành bên trong hạt nhân trong khi tia X hình thành trong lớp vỏ electron của nguyên tử. Bức xạ gamma tương tác với môi trường theo ba cách là hiệu ứng quang điện, Hiệu ứng Compton và tạo cặp. Hiệu ứng quang điện dễ xảy ra hơn với các electron liên kết chặt chẽ của các nguyên tử trong tia gamma năng lượng trung bình và thấp. Ngược lại, Hiệu ứng Compton dễ xảy ra hơn với các electron liên kết lỏng lẻo của các nguyên tử trong môi trường. Trong quá trình tạo cặp, tia gamma tương tác với các nguyên tử trong môi trường và tạo ra cặp electron-positron.

Bức xạ không ion hóa là gì?

Bức xạ không ion hóa không phát ra các hạt từ các vật liệu khác, vì năng lượng của chúng thấp. Tuy nhiên, chúng mang đủ năng lượng để kích thích các electron từ tầng mặt đất lên tầng cao hơn. Chúng là bức xạ điện từ; do đó, có thành phần điện trường và từ trường song song với nhau và phương truyền sóng.

Hơn nữa, Tia cực tím, tia hồng ngoại, ánh sáng khả kiến ​​và lò vi sóng là một số ví dụ về bức xạ không ion hóa.

Sự phát xạ của các hạt tạo thành hạt nhân không ổn định của các nguyên tố phóng xạ được chúng ta gọi là sự phân rã phóng xạ. Sự phát xạ hạt này là bức xạ. Có hai loại là bức xạ ion hóa và không ion hóa. Sự khác biệt cơ bản giữa bức xạ ion hóa và không ion hóa là bức xạ ion hóa có năng lượng cao hơn bức xạ không ion hóa.

Là sự khác biệt quan trọng khác giữa bức xạ ion hóa và bức xạ không ion hóa, bức xạ ion hóa có thể phát ra các electron hoặc các hạt khác từ nguyên tử khi chúng va chạm trong khi bức xạ không ion hóa không thể phát ra các hạt từ nguyên tử. Ở đó, nó chỉ có thể kích thích các electron từ mức thấp hơn lên mức cao hơn khi chạm trán.

Tóm tắt - Bức xạ ion hóa so với bức xạ không ion hóa

Bức xạ là quá trình mà sóng hoặc các hạt năng lượng truyền qua môi trường hoặc không gian. Sự khác biệt cơ bản giữa bức xạ ion hóa và không ion hóa là bức xạ ion hóa có năng lượng cao hơn bức xạ không ion hóa.

Bức xạ ion hóa [xem thêm Phơi nhiễm và ô nhiễm phóng xạ Phơi nhiễm và ô nhiễm phóng xạ Tia phóng xạ ion hóa làm tổn thương các mô khác nhau, phụ thuộc vào nhiều yếu tố như liều bức xạ, tỷ lệ phơi nhiễm, loại tia xạ và phần của cơ thể bị phơi nhiễm. Triệu chứng có thể tại chỗ ... đọc thêm ] bao gồm

• Các sóng điện từ năng lượng cao [tia x, tia gamma]

• Các loại hạt [các hạt alpha, các hạt beta, neutron]

Bức xạ ion hoá phát ra từ các nguyên tố phóng xạ và từ các thiết bị như máy chụp X quang hay thiết bị xạ trị.

Hầu hết các phương tiện chẩn đoán hình ảnh sử dụng bức xạ ion hóa [như chụp XQ, CT hoặc xạ hình] đều gây phơi nhiễm cho bệnh nhân ở liều phóng xạ tương đối thấp, và nhìn chung được coi là an toàn. Tuy nhiên, tất cả các bức xạ ion hóa đều có khả năng gây hại, và không có ngưỡng an toàn nào có thể loại trừ hết cách tác động có hại, do đó, cần tập trung nỗ lực tối đa nhằm đưa mức phơi nhiễm bức xạ xuống thấp nhất.

Có nhiều cách để đo độ phơi nhiễm phóng xạ:

• Liều hấp thụ là lượng bức xạ hấp thụ trên một đơn vị khối lượng. Nó được biểu diễn dưới dạng các đơn vị chuyên dụng là gray [Gy] và milligray [mGy]. Trước đây, nó được biểu hiện dưới dạng liều hấp thụ bức xạ [rad]; 1 mGy = 0,1 rad.

• Các liều tương đương là liều hấp thụ nhân với hệ số trọng lượng bức xạ điều chỉnh cho các tác động trên mô, dựa vào loại bức xạ [ví dụ như tia X, tia gamma, electron]. Đơn vị biểu diễn là sieverts [Sv] và millisieverts [mSv]. Trước đây, nó được biểu diễn dưới dạng từ trường tương đương roentgen ở người [rem; 1 mSv = 0,1 rem]. Đối với các phương tiện chẩn đoán hình ảnh sử dụng tia X, bao gồm cả CT, hệ số trọng lượng bức xạ là 1.

• Liều hiệu dụng là một trong số những thước đo nguy cơ ung thư; nó giúp điều chỉnh liều tương đương dựa trên tính nhạy cảm của các mô bị phơi nhiễm [ví dụ, hệ sinh dục là cơ quan dễ tổn thương nhất]. Nó được biểu diễn bằng đơn vị Sv và mSv. Liều hiệu dụng cao hơn đối với đối tượng trẻ tuổi.

Các phương tiện chẩn đoán hình ảnh chỉ là một trong số nhiều nguồn phơi nhiễm bức xạ ion hoá [xem Bảng: Liều bức xạ điển hình * Liều bức xạ điển hình * Bức xạ ion hóa [xem thêm Phơi nhiễm và ô nhiễm phóng xạ] bao gồm Các sóng điện từ năng lượng cao [tia x, tia gamma] Các loại hạt [các hạt alpha, các hạt beta, neutron] Bức xạ ion hoá phát ra... đọc thêm ]. Một trong số những nguồn khác đến từ việc phơi nhiễm bức xạ trong môi trường tự nhiên [từ bức xạ vũ trụ và các đồng vị phóng xạ tự nhiên]. Đây có thể là những nguồn phơi nhiễm có ý nghĩa, đặc biệt là ở những vùng có độ cao lớn; các chuyến bay thường dẫn đến việc gia tăng phơi nhiễm với bức xạ môi trường, mức độ cụ thể như sau:

• Một chuyến bay xuyên lục địa: 0,01 đến 0,03 mSv

• Mức phơi nhiễm bức xạ trung bình hàng năm tại Hoa Kỳ: Khoảng 3 mSv

• Mức phơi nhiễm bức xạ trung bình hàng năm ở những vùng cao [ví dụ Denver, Colorado]: Có thể> 10 mSv

Bức xạ có thể gây hại nếu tổng liều tích lũy cao, ví dụ khi chụp CT nhiều lần, vì chụp CT đòi hỏi liều bức xạ cao hơn hầu hết các các phương tiện chẩn đoán hình ảnh khác.

Phơi nhiễm bức xạ cũng cần được quan tâm trong một số trường hợp nguy cơ cao như:

• Thai kỳ

• Sơ sinh

• Trẻ 1 - 4 tuổi

• Phụ nữ trẻ tuổi cần chụp mammography

Tại Hoa Kỳ, CT chiếm khoảng about 15% tổng số lần chụp chiếu, nhưng sở hữu lượng bức xạ chiếm tới 70% tổng số bức xạ phát ra của tất cả các phương tiện chẩn đoán hình ảnh. So với CT đơn dãy, CT đa dãy sở hữu lương bức xạ lớn hơn 40-70%. Tuy nhiên, các tiến bộ gần đây [như kiểm soát phơi nhiễm tự động, các thuật toán tái tạo lặp lại, các dãy đầu thu CT thế hệ thứ 3] đã làm giảm đáng kể liều bức xạ sử dụng trong mỗi lần chụp CT. Trước những lo ngại về sự gia tăng phơi nhiễm bức xạ ion hóa trong chẩn đoán hình ảnh, Hiệp hội điện quang Hoa Kỳ [American College of Radiology] đã khởi xướng các chương trình-Image Gently [dành cho trẻ em] và Image Wisely [dành cho người lớn]. Các chương trình này cung cấp nguồn lực và thông tin về giảm thiểu phơi nhiễm bức xạ tới các bác sĩ chẩn đoán hình ảnh, các bác sỹ lâm sàng, các nhân viên y tế khác thuộc chuyên ngành chẩn đoán hình ảnh và bệnh nhân.