Co je to radiace | MAAE

Chcete se dozvědět více o aktivitách MAAE? Přihlaste se k odběru našeho měsíčního e-mailového zpravodaje, abyste byli informováni o nejnovějších zprávách, zvuku, videu a dalších.

Co je co v jaderné oblasti
Andrea Galindo, Úřad pro veřejné informace a komunikaci MAAE

V našem každodenním životě jsme neustále vystaveni radiaci. Mezi známé zdroje záření patří Slunce, mikrovlnné trouby, které máme v kuchyni, a rádia, která posloucháme v autech. Takové záření v zásadě nezpůsobuje žádnou újmu na našem zdraví, ale některé druhy jsou nebezpečné.

Jak lze záření využít? Několik příkladů

• Zdravotnictví. Díky ozařování jsme schopni využívat speciální lékařské postupy například k léčbě rakoviny a využívat diagnostické zobrazovací techniky.
• Energie. Záření nám umožňuje vyrábět elektřinu, například prostřednictvím solární energie a jaderné energie.
• Životní prostředí a změna klimatu. Radiace by mohla být použita k čištění odpadních vod nebo k vytvoření nových odrůd rostlin, které jsou odolné vůči změnám klimatu.
• Průmysl a věda. Pomocí jaderných technik založených na záření mohou vědci studovat památky nebo vytvářet materiály se zlepšenými vlastnostmi, například pro automobilový průmysl.

Pokud je záření prospěšné, proč bychom se před ním měli chránit?

Záření má mnoho prospěšných využití, ale pokud existují rizika spojená s jeho používáním, je třeba přijmout specifická opatření na ochranu lidí a životního prostředí. Stejný přístup platí pro jakýkoli jiný typ činnosti. Různé typy záření vyžadují různé ochrany: nízkoenergetický typ, nazývaný „neionizující záření“, může vyžadovat menší ochranu a preventivní opatření než „ionizující záření s vyšší energií“. MAAE v souladu se svým mandátem stanovuje standardy na ochranu lidí a životního prostředí před ionizujícím zářením při mírovém využití.

Druhy záření

neionizující záření

Příklady neionizujícího záření jsou viditelné světlo, rádiové vlny a mikrovlny (Infographic: Adriana Vargas/IAEA)

Neionizující záření je záření s nižší energií, které není dostatečně silné, aby odstranilo elektrony z atomů nebo molekul nacházejících se ve hmotě nebo živých organismech. Jeho energie však může způsobit, že tyto molekuly vibrují a uvolňují tak teplo. Například takto fungují mikrovlnné trouby.

Pro většinu lidí nepředstavuje neionizující záření zdravotní riziko. Zaměstnanci, kteří pravidelně přicházejí do styku s některými zdroji neionizujícího záření, však mohou vyžadovat zvláštní opatření, aby se chránili například před vznikajícím teplem.

Další příklady neionizujícího záření zahrnují rádiové vlny a viditelné světlo. Viditelné světlo je neionizující záření, které lidské oko dokáže vnímat. Rádiové vlny jsou druhem neionizujícího záření, které naše oči a ostatní smysly nevnímají, ale rádiové přijímače je mohou detekovat.

Ionizující radiace

Příklady ionizujícího záření jsou gama paprsky používané pro některé léčby rakoviny, rentgenové záření a záření emitované radioaktivními materiály používanými v jaderných elektrárnách (Infographic: Adriana Vargas/IAEA)

Ionizující záření je forma energetické emise tak silné, že může odstranit elektrony z atomů nebo molekul, a tím způsobit změny na atomové úrovni, když interaguje s hmotou, včetně živých organismů. Tyto změny jsou obvykle doprovázeny tvorbou iontů (elektricky nabitých atomů nebo molekul), proto se nazývá „ionizující“ záření.

Ve vysokých dávkách může ionizující záření poškodit buňky nebo orgány v našem těle nebo dokonce způsobit smrt. Při správném použití a ve správných dávkách a s nezbytnými ochrannými opatřeními má tento typ záření mnoho užitečných aplikací, například ve výrobě energie, průmyslu, vědeckém výzkumu, lékařské diagnostice a léčbě různých onemocnění, jako je rakovina. Přestože odpovědnost za regulaci využívání zdrojů záření a radiační ochrany leží na státech, MAAE podporuje zákonodárce a regulační orgány prostřednictvím komplexního systému mezinárodních bezpečnostních standardů zaměřených na ochranu pracovníků a pacientů, stejně jako veřejnosti a životního prostředí, před potenciálně škodlivými účinky ionizujícího záření.

Neionizující a ionizující záření má různé vlnové délky, což přímo souvisí s jejich energií. (infografika: Adriana Vargas/IAEA).

Vědecké vysvětlení radioaktivního rozpadu a výsledného záření

Ionizující záření může pocházet například z nestabilních (radioaktivních) atomů, když přejdou do stabilnějšího stavu, přičemž se při tom uvolní energie.

Většina atomů na Zemi je stabilní, z velké části díky vyváženému a stabilnímu složení částic (neutrony a protony) v jejich středu (jádro). U některých typů nestabilních atomů však počet protonů a neutronů v jejich jádře neumožňuje držet tyto částice pohromadě. Takové nestabilní atomy se nazývají „radioaktivní atomy“. Při rozpadu radioaktivních atomů uvolňují energii ve formě ionizujícího záření (jako jsou částice alfa, beta částice, gama záření nebo neutrony), které při kontrolovaném a bezpečném použití může poskytnout řadu výhod.

Proces, při kterém se radioaktivní atom stává stabilnějším uvolňováním částic a energie, se nazývá „radioaktivní rozpad“. (infografika: Adriana Vargas/IAEA)

Jaké jsou nejběžnější typy radioaktivního rozpadu? Jak se můžeme chránit před škodlivými účinky výsledného záření?

Existují různé typy radioaktivního rozpadu, které produkují ionizující záření, v závislosti na typu částic nebo vln, které jádro vysílá, aby se stalo stabilní. Nejběžnějšími typy jsou částice alfa, částice beta, záření gama a neutrony.

Alfa záření

Alfa rozpad (Infographic: A. Vargas/IAEA)

V alfa záření vyzařují rozpadající se jádra těžké, kladně nabité částice, aby se staly stabilnějšími. Tyto částice nejsou schopny proniknout naší kůží a způsobit škody a často je lze zastavit i pomocí kousku papíru.

Pokud se však materiály vyzařující alfa dostanou do těla vdechováním, jídlem nebo pitím, mohou přímo ovlivnit vnitřní tkáně, a tím způsobit poškození zdraví.

Americium-241, které se používá v detektorech kouře po celém světě, je příkladem atomu, který se rozkládá vyzařováním alfa částic.

Beta záření

Beta rozpad (infografika: A. Vargas/IAEA)

V beta záření jádra vyzařují menší částice (elektrony), které jsou pronikavější než částice alfa a mohou v závislosti na energii projít například 1–2 centimetry vody. Typicky může plátek hliníku o tloušťce několika milimetrů zastavit beta záření.

Mezi nestabilní atomy, které vyzařují beta záření, patří vodík-3 (tritium) a uhlík-14. Tritium se mimo jiné používá například v nouzovém osvětlení, k označení východů za tmy. To je způsobeno skutečností, že k záři luminiscenčního materiálu dochází vlivem záření tritia beta bez použití elektřiny. Uhlík-14 se používá například k určení stáří památek.

Gama záření

Kobalt-60 se používá při léčbě rakoviny díky své schopnosti emitovat gama záření, které lze využít v boji proti nádorům. Zjednodušený mechanismus je znázorněn na obrázku výše. Za prvé, jádro kobaltu-60 emituje beta záření, které způsobí jeho transformaci do vysokoenergetického stavu niklu-60 (*Ni-60). Jádro v tomto stavu rychle ztrácí energii, emituje dvě gama částice, což vede k vytvoření stabilního niklu-60 (Infographic: A. Vargas/IAEA).

Gama záření, které se používá v různých aplikacích, jako je léčba rakoviny, je elektromagnetické záření podobné rentgenovému záření. Některé paprsky gama procházejí lidským tělem, aniž by způsobily újmu, zatímco jiné jsou tělem absorbovány a mohou způsobit poškození. Silné stěny z betonu nebo olova mohou snížit intenzitu gama záření na úroveň, která představuje menší riziko. To je důvod, proč jsou stěny místností pro radioterapii v onkologických nemocnicích tak silné.

Neutrony

Jaderné štěpení uvnitř jaderného reaktoru je příkladem radioaktivní řetězové reakce podporované neutrony (Infographic: A. Vargas/IAEA)

Neutrony jsou poměrně masivní částice, které jsou jednou z hlavních součástí jádra. Nemají žádný náboj, a proto nezpůsobují přímo ionizaci. Ale jejich interakce s atomy hmoty může vést k produkci alfa, beta, gama nebo rentgenového záření, které pak vede k ionizaci. Neutrony pronikají a mohou být zastaveny pouze velkým objemem betonu, vody nebo parafínu.

Neutrony lze vyrábět různými způsoby, například uvnitř jaderných reaktorů nebo jadernými reakcemi poháněnými vysokoenergetickými částicemi v paprscích urychlovače. Neutrony mohou být významným zdrojem nepřímo ionizujícího záření.

Jakou roli hraje MAAE?

• MAAE pomáhá členským státům při využívání jaderných technologií, včetně radiace, ve zdravotnictví, zemědělství, ochraně životního prostředí, vodním hospodářství, energetice a průmyslu. K dosažení tohoto cíle MAAE pomáhá při výzkumu a vývoji praktického využití zdrojů záření a radioaktivních zdrojů, koordinuje výzkumné aktivity a realizuje projekty v zemích celého světa.
• V rámci svých bezpečnostních a ověřovacích činností MAAE zajišťuje, aby materiály schopné radiace nebyly odkloněny od mírového použití k jinému použití.
• A konečně, MAAE vyvíjí bezpečnostní normy a bezpečnostní pokyny a shromažďuje osvědčené postupy na ochranu lidí, společnosti a životního prostředí před škodlivými účinky ionizujícího záření.

Související materiály

Nyní k dispozici: tři nové online kurzy o radiační ochraně pacientů (v angličtině)

Nový online školicí modul o požadavcích MAAE na bezpečnost radiační ochrany (v angličtině)

Odkud pochází jaderná energie? Vědecké základy jaderné energetiky

Související zdroje

• Záření v každodenním životě
• Radiační ochrana
• Radiační ochrana personálu
• Radiační ochrana obyvatelstva
• Radiační ochrana pacientů
• Radiační ochrana životního prostředí
• Co je co v jaderné oblasti