Mọi người lo lắng về bức xạ từ các trạm gốc và sợ hãi khi nói về bức xạ. Trên thực tế, bức xạ, phóng xạ và bức xạ hạt nhân không phải là cùng một khái niệm.
Bức xạ Bức xạ là hiện tượng năng lượng khuếch tán ra bên ngoài dưới dạng sóng điện từ hoặc hạt. Theo định nghĩa này, bức xạ có mặt ở khắp mọi nơi trong cuộc sống. Ánh sáng là một loại bức xạ, và sóng vô tuyến cũng là một loại bức xạ. Trên thực tế, mọi vật thể trong tự nhiên, miễn là nhiệt độ cao hơn 0 độ tuyệt đối (âm 273,15℃), đều sẽ luôn phát ra sóng điện từ ra thế giới bên ngoài. Bức xạ này được gọi là bức xạ nhiệt. Nói tóm lại, bức xạ có ở khắp mọi nơi.
Có hai loại bức xạ chính: sóng điện từ và hạt điện từ.
Tần số của sóng điện từ có thể được chia từ thấp đến cao, thành sóng vô tuyến (bao gồm sóng dài, sóng trung và sóng ngắn), sóng vi ba, ánh sáng hồng ngoại, ánh sáng khả kiến, ánh sáng cực tím, tia Roentgen (tia X) và tia gamma. Nhiều dạng sóng điện từ xuất hiện ở khắp mọi nơi trong cuộc sống của chúng ta. Ánh sáng mặt trời là sóng điện từ, tín hiệu WiFi cũng là sóng điện từ và tín hiệu phát ra từ trạm gốc điện thoại di động cũng là sóng điện từ. Bức xạ điện từ thường đề cập đến khả năng phát ra sóng điện từ của các vật thể.
Các hạt chỉ xuất hiện trong quá trình bức xạ hạt nhân, chẳng hạn như tia alpha và tia beta. Tia alpha về cơ bản là các hạt alpha chuyển động nhanh (heli-4), trong khi tia beta là các electron chuyển động nhanh. Vì vật chất vi mô có tính chất sóng-hạt nên tia gamma, do có tần số cực cao, có tính chất hạt đặc biệt mạnh và có thể được coi là photon.
Dựa vào năng lượng bức xạ và khả năng ion hóa, bức xạ có thể được chia thành hai loại: bức xạ ion hóa và bức xạ không ion hóa.
Bức xạ ion hóa chủ yếu xảy ra trong phản ứng hạt nhân. Tia alpha và sóng điện từ tần số cao như tia X và tia gamma là bức xạ ion hóa. Bức xạ ion hóa có đặc điểm là bước sóng ngắn, tần số cao và năng lượng cao. Bức xạ nguy hiểm thường đề cập đến bức xạ ion hóa.
Sóng điện từ có bước sóng lớn hơn 100 nanomet đều là bức xạ không ion hóa. Các bức xạ này có tần số và năng lượng thấp và thường không gây hại cho sức khỏe của chúng ta. Sức khỏe của chúng ta chỉ bị ảnh hưởng khi tiếp xúc với nguồn bức xạ công suất cao trong thời gian dài.
Bức xạ hạt nhân Mọi thứ đều được tạo thành từ các nguyên tử. Bức xạ hạt nhân là dòng các hạt vi mô được giải phóng khi hạt nhân nguyên tử thay đổi từ cấu trúc hoặc trạng thái năng lượng này sang cấu trúc hoặc trạng thái năng lượng khác.
Các hạt do bức xạ hạt nhân phát ra chủ yếu bao gồm tia α (hạt alpha), tia β (electron), tia γ, positron, proton, neutron, neutrino, v.v. Trong số đó, năng lượng bức xạ của tia gamma rất cao và khả năng đâm xuyên của chúng cực kỳ mạnh, có thể đâm xuyên qua các tấm chì dày tới vài cm. Giống như tia alpha, chúng có thể bị chặn lại bởi một tờ giấy. Bức xạ chính mà bom nguyên tử sử dụng để giết người là tia gamma.
Bức xạ hạt nhân có thể được giải phóng thông qua các quá trình phản ứng hạt nhân như phân hạch hạt nhân, tổng hợp hạt nhân và phân rã hạt nhân. Mặt trời có thể phát ra ánh sáng và nhiệt liên tục vì các phản ứng tổng hợp hạt nhân đang diễn ra bên trong nó. Năng lượng này được giải phóng dưới dạng bức xạ, bao gồm cả bức xạ ion hóa và bức xạ không ion hóa.
Trên thực tế, bức xạ hạt nhân tồn tại ở khắp mọi nơi trên Trái Đất và trong vũ trụ. Bức xạ hạt nhân trong không gian chủ yếu đến từ các thiên thể như các ngôi sao, còn bức xạ hạt nhân trên Trái Đất chủ yếu đến từ sự phân rã của các chất phóng xạ.
Bức xạ hạt nhân có thể gây kích thích hoặc ion hóa vật chất, rất có hại cho sinh vật sống và có thể phá hủy vật liệu di truyền cũng như làm tổn thương tế bào và mô. Lý do con người được bảo vệ khỏi tác hại của bức xạ hạt nhân từ mặt trời và không gian vũ trụ là vì trên bề mặt trái đất có một lớp khí quyển dày hàng trăm km, có thể ngăn chặn hiệu quả mọi loại tia năng lượng cao.
Phóng xạ Phóng xạ là hiện tượng bức xạ hạt nhân tự phát khi một nguyên tố biến đổi từ hạt nhân không bền vững thành hạt nhân bền vững. Quá trình biến đổi này được gọi là phân rã, đây cũng là một phản ứng hạt nhân. Nói tóm lại, vật liệu phóng xạ là một trong những nguồn phát ra bức xạ hạt nhân.
Các nguyên tố phóng xạ tự nhiên này, chẳng hạn như radium và uranium, có thể giải phóng bức xạ hạt nhân dưới dạng phân rã. Các dạng phân rã chính bao gồm phân rã alpha, phân rã beta, phân rã gamma, phân hạch tự phát, v.v.
Trong bảng tuần hoàn các nguyên tố hóa học, các nguyên tố có số hiệu nguyên tử từ 83 (bitmut) trở lên có tính phóng xạ và một số nguyên tố có số hiệu nguyên tử nhỏ hơn 83 (như tecneti) cũng có tính phóng xạ. Có 118 nguyên tố đã biết trong tự nhiên, tương ứng với hơn 2.600 nuclit (nguyên tố là loại nguyên tử có cùng số proton, còn nuclit là loại nguyên tử có một số proton và một số nơtron nhất định), trong đó có hơn 2.300 nuclit phóng xạ. Mặc dù chỉ có hơn 280 hạt nhân bền nhưng chúng thuộc về 81 nguyên tố. Lý do tại sao bên trong trái đất có thể duy trì nhiệt độ cao là vì có một số lượng lớn các nguyên tố nặng phóng xạ liên tục giải phóng bức xạ.
Mặc dù có nhiều chất phóng xạ trong tự nhiên nhưng liều lượng bức xạ nói chung rất thấp và không gây nguy hiểm cho sức khỏe. Thông thường chỉ có các chất phóng xạ từ các vụ nổ hạt nhân hoặc rò rỉ từ nhà máy điện hạt nhân mới có thể giải phóng liều lượng bức xạ hạt nhân cao. Cơ thể chúng ta chứa một lượng rất nhỏ đồng vị phóng xạ và thực phẩm chúng ta tiêu thụ hàng ngày cũng chứa một lượng rất nhỏ chất phóng xạ.
Tóm lại, bất kể tác hại là gì, sẽ là khiếm nhã nếu không nói về liều lượng.
Phát hiện ra phóng xạ Con người chỉ mới phát hiện ra phóng xạ cách đây khoảng 100 năm.
Năm 1896, nhà vật lý người Pháp Becquerel phát hiện ra rằng muối urani phát ra một loại tia khi nghiên cứu muối urani. Tia này có thể ion hóa không khí và xuyên qua giấy đen để làm cho phim ảnh nhạy sáng hơn. Phát hiện của ông đánh dấu lần đầu tiên con người phát hiện ra phóng xạ hoặc bức xạ hạt nhân.
Năm 1898, vợ chồng Curie phát hiện ra polonium và radium, những chất thậm chí còn có tính phóng xạ cao hơn. Nhờ khám phá mang tính thời đại này, vợ chồng Curie và Becquerel đã cùng nhau giành giải Nobel Vật lý năm 1903.
Năm 1919, nhà vật lý người Anh Rutherford đã bắn phá hạt nhân nitơ bằng các hạt alpha do nguồn phóng xạ (polonium Po), tách proton ra khỏi hạt nhân nitơ, thực hiện phản ứng hạt nhân nhân tạo lần đầu tiên và tạo ra bức xạ hạt nhân bằng các phương pháp nhân tạo.
Vì mọi người vào thời điểm đó chưa hiểu đầy đủ về mối nguy hiểm của bức xạ hạt nhân nên không có biện pháp bảo vệ nào được thực hiện trong quá trình nghiên cứu. Ví dụ, Madame Curie qua đời vì bệnh thiếu máu bất sản vào ngày 4 tháng 7 năm 1934 do tiếp xúc lâu dài với chất phóng xạ.
