Sähkömagneettinen säteily vs. ydinsäteily
Sähkömagneettinen säteily ja ydinsäteily ovat kaksi fysiikan käsitettä. Näitä käsitteitä käytetään laajalti esimerkiksi optiikassa, radiotekniikassa, viestinnässä, energiantuotannossa ja monilla muilla aloilla. On välttämätöntä tuntea sähkömagneettinen säteily ja ydinsäteily, jotta voisimme menestyä näillä aloilla. Tässä artikkelissa aiomme keskustella siitä, mitä sähkömagneettinen säteily ja ydinsäteily ovat, niiden määritelmät, niiden sovellukset, sähkömagneettisen säteilyn ja ydinsäteilyn yhtäläisyydet ja lopuksi ero sähkömagneettisen säteilyn ja ydinsäteilyn välillä.
Elektromagneettinen säteily
Sähkömagneettista säteilyä tai yleisemmin EM-säteilyä ehdotti ensin James Clerk Maxwell. Tämän vahvisti myöhemmin Heinrich Hertz, joka tuotti onnistuneesti ensimmäisen EM-aallon. Maxwell johti sähkö- ja magneettiaaltojen aaltomuodon ja ennusti onnistuneesti näiden aaltojen nopeuden. Koska tämä aallon nopeus oli yhtä suuri kuin valon nopeuden kokeellinen arvo, Maxwell ehdotti myös, että valo oli itse asiassa eräänlainen EM-aaltojen muoto. Sähkömagneettisilla aalloilla on sekä sähkökenttä että magneettikenttä, jotka värisevät kohtisuorassa toisiinsa nähden ja kohtisuoraan aallon etenemissuuntaan. Kaikilla sähkömagneettisilla aalloilla on sama nopeus tyhjössä. Sähkömagneettisen aallon taajuus päätti siihen varastoidun energian. Myöhemmin kvanttimekaniikan avulla osoitettiin, että nämä aallot ovat itse asiassa aaltopaketteja. Tämän paketin energia riippuu aallon taajuudesta. Tämä avasi aineen aaltojen ja hiukkasten kaksoiskentän. Nyt voidaan nähdä, että sähkömagneettista säteilyä voidaan pitää aaltoina ja hiukkasina. Kohde, joka on sijoitettu mihin tahansa lämpötilaan absoluuttisen nollan yläpuolelle, lähettää EM-aaltoja kaikilla aallonpituuksilla. Energia, jolla fotoneja emittoidaan enimmäismäärä, riippuu kehon lämpötilasta.
Ydinsäteily
Ydinreaktio on reaktio, johon osallistuvat atomien ytimet. Ydinreaktioita on useita. Ydinfuusio on reaktio, jossa kaksi tai useampia kevyempiä ytimiä yhdistyvät muodostaen raskas ydin. Ydinfissio on reaktio, jossa raskas ydin hajotetaan kahteen tai useampaan pieneen ytimeen. Ydin hajoaminen on pienten hiukkasten emissio raskasta, epävakaasta ytimestä. Ydinreaktiot eivät välttämättä tyydytä massa- tai energiansäästöä, vaan massaenergian säästäminen on tyydyttävää. Ydinsäteily on tällaisissa reaktioissa syntyvä sähkömagneettinen säteily. Suurin osa tästä energiasta lähtee sähkömagneettisen spektrin röntgensäde- ja gammasäde-alueella.
Mitä eroa on sähkömagneettisella ja ydinsäteilyllä?
• Ydinsäteilyä säteilee vain ydinreaktioissa, mutta sähkömagneettista säteilyä voidaan tuottaa missä tahansa tilanteessa.
• Ydinsäteily on sähkömagneettista säteilyä, joka tapahtuu ydinreaktioissa. Ydinsäteily on yleensä hyvin tunkeutuvaa, joten se voi olla erittäin vaarallista, mutta vain suurenerginen sähkömagneettinen säteily on vaarallista.
• Ydinsäteily koostuu pääasiassa gammasäteistä ja muista suurenergisistä sähkömagneettisista säteistä sekä pienistä hiukkasista, kuten elektronista ja neutriinosta. Sähkömagneettinen säteily koostuu vain fotoneista.
