<< Go Back

รังสี (Radiation)

     ปกติโลกเราจะได้รับรังสี Cosmic อยู่ตลอดเวลา ในทุกๆ ระดับความสูงที่เพิ่มขึ้น 1,000 ฟุต จะได้รับรังสีที่เพิ่มขึ้น 3 เท่า ดังนั้น ลูกเรือของสายการบินต่างๆ จึงถูกจำกัดให้บินเพียง 1,000ชั่วโมงใน 1 ปี ซึ่งจะได้รับรังสี 1 millirems (1 rem) สำหรับบุคคล ทั่วไป จะได้รับรังสี Cosmic ในแต่ละปีแตกต่างกัน แล้วแต่สถานที่เช่น ถ้าอยู่ในรัฐฟลอลิด้าของสหรัฐอเมริกาจะได้รับเพียง 35 mrem และอาจสูงขึ้น ถึง 130 mrem ในรัฐ Wyoming หรือ Colorado เป็นต้น แหล่งรังสีตามธรรมชาติแหล่งที่ 2 ก็ คือมาจากตัวโลก เอง เช่น Uranium-238 , Tritanium-232 , Potonium-40 ซึ่งอจาจะพบในหินทราย หรือ สถานที่อื่น ๆ รังสีบางชนิดก็พบได้ตาม แหล่งต่าง ๆ เช่น อิฐคอนกรีต ในน้ำ อากาศ ซึ่งปนเปื้อนด้วยก๊าซ เรดอน

     เนื่องจากรังสีมีอยู่ในดินดังนั้นอาหารและน้ำจึงมีรังสีปนเปื้อนกับรังสีนี้ด้วย เช่น Brasil nuts ซึ่งปลูกในประเทศบราซิล ที่มีรังสี แกรมม่าในดินทำให้มีรังสีในถั่วชนิดนี้มากกว่าในถั่วชนิดอื่นหลายพันเท่า ธัญญพืชจะมีรังสีมากกว่าผลไม้ 500 เท่า ซึ่ง รังสีเหล่านี้จะเปื้อนถึงคนได้โดยสัตว์เลี้ยง เช่น วัวกินพืชเหล่านี้ แล้วเราก็กินเนื้อวัวต่อ โดยเฉพาะส่วนของ เครื่องในสัตว์ เช่น ตับ ไต และ เนยแข็ง น้ำนมจะมีรังสีปนเปื้อนอยู่ถึงแม้ปริมาณที่เราได้รับจะไม่มากพอที่จะเป็นอันตรายแก่ เราก็ตาม

ชนิดของรังสี

     รังสีเป็นพลังงานที่แพร่กระจายออกมาในลักษณะของคลื่นแม่เล็กไฟฟ้า ในความยาวของคลื่นที่แตกต่างกัน พลังงาน ดังกล่าวจะถูกปล่อยออกจากอะตอม ในหลายรูปแบบ เช่น แสง ความร้อน คลื่นวิทยุ คลื่นโทรทัศน์ และ กัมมันตรังสี โดยรังสี สามารถจำแนกออกเป็นดังนี้

     1. รังสีที่ทำให้เกิดการแตกของประจุ (Ionizing Radiation) เป็นรังสีที่กระทบกับสารใดๆ แล้วก็ตามจะทำให้เกิดการแตกประจุบวก หรือ ลบทีสารนั้นๆ ซึ่งกลายเป็นมี ประจุไฟฟ้าของสารต่างๆ นี้จะทำให้กระบวนการทางชีววิทยาของสารนั้นตามปกติ ถูกรบกวานไปด้วย รังสีชนิดนี้จัดเป็นพลังงานระดับสูงที่มีผลต่อสิ่งมีชีวิต โดยทั่วไปเรียกว่า กัมมันตรังสี (radioactive) จะพบว่า รังสีที่ทำให้เกิดประจุนี้ มี 2 ลักษณะ คือ เป็นคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า ที่มีความถี่สูงมากเคลื่อนที่ไปลักษณะของคลื่น เช่น x-ray และรังสีแกรมม่า หรือ เป็นอนุภาค เช่น รังสี แอลฟา รังสีเบตาการได้รังสี ในปริมาณในระดับสูงจะทำให้สิ่งมีชีวิตตายได้ เช่น กรณีของฮิโรชิมา นางาซากิ หรือ เซอร์โนบิล รังสีปริมาณต่ำ จะถูกใช้ในด้านการแพทย์ เช่น x-ray หรือ การฉายรังสีถนอมอาหาร

รังสีที่ทำให้เกิดการแตกตัวของประจุ แบ่งเป็น

     - อนุภาคแอลฟา (Alpha) มีประจุไฟฟ้าเป็นบวก เนื่องจาก นิวเคลียร์ของอะตอมของฮีเลียมประกอบด้วย โปรตอนสอง ตัว และ นิวตรอนสองตัว ดังนั้น อนุภาคแอลฟา จึงมีประจุไฟฟ้าเป็นบวก โดยมีประจุเป็นสองเท่าและน้ำหนัก อะตอมเป็นสี่เท่า อนุภาคแอลฟา เคลื่อนที่ด้วยความเร็ว ประมาณ 19,200 กิโลเมตรต่อวินาที หรือ ประมาณ 1 ใน 15 เท่า ของความเร็วของแสง เนื่องจากอนุภาคนี้ค่อนข้างใหญ่เมื่อเทียบกับอนุภาคชนิดอื่นมันจึงไม่สามารถทะลุผ่านเนื้อวัตถุ ได้ง่ายเหมือนอนุภาคอื่น ๆ แต่จะ สามารถถูกกั้นให้หยุดได้ โดยใช้กระดาษ 1 ชิ้น หรือ 2 ชิ้น หรือทะลุผ่านได้ถึงเพียงแค่ผิวหนัง เท่านั้น และโดยปกติ เคลื่อนที่ได้ไม่ ไกลเกินกว่า 9 เซนติเมตรในอากาศ เมื่ออนุภาคแอลฟาชนอะตอมหรือโมเลกุล ของวัตถุใดจะทำให้อิเลคตรอน หลุดออกมาเป็น สาเหตุให้เกิดอิออน

     - อนุภาคเบตา (Beta) เป็นอิเลคตรอน ที่เคลื่อนที่ด้วยความเร็วสูง มากกว่าความเร็วของอนุภาคแอลฟา ถึงสิบเท่า หรือ อาจจะมากกว่าขึ้นไป อนุภาคเบตานี้มีประจุไฟฟ้าลบ สามารถเบี่ยงเบนได้ในสนามไฟฟ้าหรือสนามแม่เหล็ก เนื่องจากขนาดของ อนุภาคนี้เล็ก และมีความเร็วสูง จึงสามารถทะลุผ่านวัตถุหนา ได้ดีกว่าอนุภาคแอลฟา โดยสามารถทะลุเข้าในเนื้อเยื่อ ได้ถึง 1-2 เซนติเมตร อาจกั้นอนุภาคเบตานี้ได้ด้วยชิ้นโลหะบาง ๆ

     - รังสีแกมมา (Gamma rays) เป็นรังสีช่วงความถี่สูงมากกว่ารังสีเอ็กซ์ ไม่มีน้ำหนักและเคลื่อนที่ด้วยความเร็วเท่ากับ แสง คือ ประมาณ 297,600 กิโลเมตรต่อวินาทีมีสมบัติเหมือนรังสีเอ็กซ์คือสามารถทะลุผ่านร่างกายมนุษย์หรือเนื้อวัตถุหนามาก ๆ เช่น ไม้ หรือ โลหะได้ และยังพบว่า มีอำนาจ ทางการทะลุผ่าน ดีกว่ารังสีเอ็กซ์ จากการทดลองพบว่า รังสีแกมมา สามารถทะลุ ผ่านคอนกรีตหนาประมาณ 1 ฟุตได้ แต่จะสามารถดูดซับได้หมดในคอนกรีตหนา 1 เมตร

     - รังสีเอ็กซ์ (X-rays) เป็นคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า เช่น เดียวกับรังสีแกมมา แต่แผ่ออกมาจากวงโคจร ของอิเลคตรอน รังสี เอ็กซ์ มีพลังงานต่ำกว่ารังสีแกมมา

     2. รังสีที่ไม่ทำให้เกิดการแตกตัวของประจุ (Non-ionizing Radiation) เป็นรังสีที่พบในชีวิตประจำวัน เช่น คลื่นวิทยุ และโทรทัศน์ แสงอาทิตย์ วิดีโอ การฉายภาพข้ามศีรษะ สายส่งไฟฟ้า ตลอดจนการใช้ผ้าห่มไฟฟ้า แสงอุลตร้าไวโอเลตจัดเป็นรังสีที่ไม่ทำให้เกิดการแตกตัวของประจุที่มีพลังงานสูง และเป็นอันตราย ต่อชีวิต ทำให้เกิดโรคมะเร็งของผิวหนัง

หน่วยวัดรังสี การวัดรังสีสามารถวัดได้ใน 2 ลักษณะ
     1. ปริมาณและชนิดรังสีที่มนุษย์สัมผัส (Exposed radiation)
     2. ปริมาณรังสีที่ถูกดูดกลืนเข้าสู่ร่างกาย (Absorbed radiation) หน่วยวัดต่าง ๆ ได้แก่
          1. คูรี่ (Curie,Ci) เป็นหน่วยวัดที่ใช้กันทั่วๆ ไปโดยตั้งชื่อขึ้น หลังจากมาดามแมรี่ คูรี่ และสามี ปิแอร์ คูรี่ ได้ค้น พบธาตุเรเดียม คูรี่ เป็นหน่วยวัดความแรงของรังสี โดยกำหนดว่าสารกัมมันตรังสี ที่สลายตัวในอัตรา 3.7x1010 ครั้งต่อ 1 วินาที จะมีความแรงเท่ากับ 1 คูรี่ ตัวอย่างเช่น EPA (Environmental Protection Agency ใน USA) เปรียบเทียบการ หายใจเอาสารเรดอน (เป็นธาตุกัมมันตรังสีชนิดหนึ่ง) เข้าไปวันละ 10 ปิแอร์คูรี่ต่อลิตรของอากาศ (1Pci=1 ส่วนล้านล้านส่วน Ci) จะเกิดอัตราเสี่ยง ต่อการเป็นโรคมะเร็งพอๆ กับการสูบบุหรี่วันละ 1 ซอง (1 pack)
          2. แร้ด (Radiation absorbed dose,Rad) คือ ปริมาณรังสี ที่ถูกดูดกลืน โดยสิ่งมีชีวิต ในรูปของพลังงาน ที่สะสม ในช่วงเวลาหนึ่ง
          3. เร็ม (Radiation equivalent man,Rem) หน่วยวัด 'เร็ม' ถูกนำมาใช้ เนื่องจาก ความแตกต่างของรังสี แต่ละ ชนิด โดยรังสี ขนาด 1 แร้ดเท่ากัน แต่เป็นรังสีคนละชนิดกันจะมีผลต่อเนื้อเยื่อ ของสิ่งมีชีวิตต่างกันดังนั้น 'เร็ม' จึงเป็นหน่วยวัด ที่ ถูกตั้งขึ้นเพื่อให้ สามารถอธิบาย ผลกระทบด้านชีววิทยา จากการดูดกลืนรังสี ชนิดต่าง ๆ ให้อยู่บนฐานเดียวกัน ตัวอย่างเช่น รังสีแอลฟา 1 แร้ด จะเป็นอันตราย ต่ออวัยวะ มากกว่ารังสีเอ็กซ์ 1 แร้ดถึง 10 เท่า ดังนั้น เมื่อคำนึงถึงอันตราย ทางด้านชีววิทยา ของรังสีแอลฟา 1 แร้ด จะเท่ากับ 10 เร็ม
          4. เรนท์เก้น (Roentgens, R) เป็นชื่อที่ได้มาจาก Wilheim Roentgen ซึ่งเป็นผู้ที่ค้นพบรังสีเอ็กซ์ R เป็นหน่วยวัด ปริมาณ รังสีสัมผัส (Exposed Radiation) ที่ใช้วัดรังสีเอ็กซ์และรังสีแกมมา โดยวัดเป็นปริมาณพลังงานที่ทำให้อากาศ 1 ลูกบาศก์ เซนติเมตร แตกตัวเป็นไอออน

ขอบคุณเนื้อหาเพิ่มเติม
    
http://www.angelfire.com/ok/xrayweb/radia.html

<< Go Back