La Radiación y el Cuerpo Humano


Interacción de la Radiación con la Materia

Espectro Electromagnético

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Transparencia

Se puede ver a muchos kilómetros a través del aire claro. Un trozo de cristal claro obviamente es transparente a las longitudes de onda de la luz visible. Afortunadamente el aire no es transparente a los rayos ultravioleta del Sol, a pesar de que el aumento de la transparencia por el agotamiento del ozono es una preocupación. Una pieza clara de vidrio es transparente a la luz visible, porque los electrones disponibles en el material que podrían absorber los fotones visibles, no tienen niveles de energía disponibles por encima de ellos, en la gama de las energías cuánticas de los fotones visibles. Los átomos de vidrio tienen modos de energía vibracional, que puede absorber fotones infrarrojos, por lo que el cristal no es transparente al infrarrojo. Esto lleva al efecto invernadero. Para ser absorbidos, las energías cuánticas de los fotones incidentes, deben coincidir con las bandas de niveles de energía disponibles.

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Radiación Ionizante

La ionización es la expulsión de uno o más electrones de un átomo o molécula, para producir un fragmento con una carga neta positiva (ion positivo). La clasificación de una radiación como "ionizante", es esencialmente una declaración de que tiene suficiente energía cuántica para expulsar un electrón. Esta es una distinción fundamental, ya que la "radiación ionizante", puede producir una serie de efectos fisiológicos, tales como los asociados con el riesgo de mutación o el cáncer, que la radiación no ionizante no puede producir directamente a ninguna intensidad.
Comparación con la Radiación No Ionizante

Los mecanismos de la interacción de la radiación ionizante en forma de rayos X y rayos gamma, da lugar al efecto fotoeléctrico y la dispersión de Compton, y a suficientes altas energías, producción de pares de electrones-positrones.

Aunque la energía de ionización precisa, difiere con el átomo o molécula implicado, una afirmación general es la de considerar una radiación ionizante como la de cualquier radiación con energía cuántica por encima de unos pocos electrón voltios. El umbral para la ionización se encuentra en algún lugar de la región ultravioleta del espectro electromagnético, por lo que todos los rayos X y rayos gamma son radiación ionizante. Todas las formas de radiación nuclear, son también radiación ionizante a causa de sus extremadamente altas energías.


Interacción de la Radiación con la MateriaRadiación Nuclear como Radiación Ionizante
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Radiación No Ionizante

La ionización es la expulsión de uno o más electrones de un átomo o molécula, para producir un fragmento con una carga neta positiva (ion positivo). En el espectro electromagnético, las radiaciones en el rango de longitud de onda visible o superiores, no tienen suficiente energía cuántica para ionizar un átomo, por lo que se clasifican como radiación no ionizante. El umbral para la ionización, ocurre en alguna parte del rango ultravioleta, con un umbral específico, dependiendo del tipo de átomo o molécula. Normalmente la ionización de un átomo, toma un fotón con energía en el rango de unos pocos electrón voltios.

Si un átomo absorbe un fotón de radiación electromagnética y se mantiene intacto, tendrá una fuerte tendencia a volver a su estado fundamental. Así como el agua corre cuesta abajo, todos los sistemas físicos tienden a moverse hacia los niveles de energía más bajos. Si la energía cuántica de la radiación absorbida, es mayor que la energía térmica media de las moléculas (es decir, radiación infrarroja o visible), entonces las transiciones descendentes pueden emitir radiación que sale del material, o se puede transformar gradualmente en energía térmica general del material. La radiación en el microondas o en longitudes de onda mayores, generalmente sólo contribuye al movimiento molecular aleatorio que hemos descrito como forma de energía térmica.

El resultado neto de la absorción de la radiación no ionizante, generalmente es sólo calentamiento de la muestra. Por supuesto, si se calienta lo suficiente, entonces es probable que se produzcan cambios químicos, pero esos cambios químicos se espera que sean los mismos cambios que se producirían como resultado por cualquier otra fuente de calentamiento.

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