Nestabilnost jedra atoma
Radioaktivne lastnosti snovi so odvisne od sestave atomskega jedra. Radioaktivnost snovi namreč izvira iz jedra atoma, elektroni pa so odgovorni za njegove kemijske lastnosti.
Določena atomska jedra so nestabilna in zato razpadajo v stabilna jedra. Ta pojav se imenuje radioaktivni razpad. Pri radioaktivnem razpadu se sprošča energija, ki potuje skozi prostor v obliki valovanja ali delcev (radioaktivno sevanje).
Vrste sevanja
Jedra atoma razpadajo na različne načine, zato tudi ločimo različne vrste radioaktivnega sevanja:
- sevanje alfa, ko iz radioaktivnih jeder odletijo delci alfa (tj. 2 protona in 2 nevtrona),
- sevanje beta, ko iz radioaktivnih jeder odletijo delci beta (tj. elektroni),
- sevanje gama, ki običajno sledi razpadoma alfa ali beta, ko novonastalo jedro odda odvečno energijo v obliki elektromagnetnega valovanja (fotona), in
- nevtronsko sevanje, ki nastaja pri nekaterih jedrskih reakcijah, predvsem pri cepitvi urana v jedrskih reaktorjih.
Ionizacija
Radioaktivnega sevanja s svojimi čuti ne moremo zaznati: ne vidimo ga, ne slišimo, ne vohamo in ne tipamo. Odkrijemo ga lahko po raznih učinkih na atome snovi, skozi katere prehaja. Radioaktivno sevanje namreč izbija elektrone iz atomov ob svoji poti. To pojav se imenuje ionizacija. Zato je radioaktivno sevanje tudi ionizirajoče sevanje. V primeru, da je živo bitje izpostavljeno ionizirajočemu sevanju, se lahko tudi v njegovih celicah pojavijo ioni in s tem škodljivi učinki na rast celic.
Naravno sevanje ali sevanje okolja
Že od nekdaj smo izpostavljeni sevanju iz različnih virov v okolju. Letna doza sevanja iz naravnega okolja v Sloveniji je 2,4 mSv (milisivertov). Največji delež (kar 54 %) k naravnemu sevanju prispeva sevanje radona in njegovih potomcev. Žlahtni plin radon namreč nastaja z radioaktivnim razpadom urana in torija v zemlji, izhaja iz tal in se kopiči v slabo prezračevanih prostorih.
Sevanje iz umetnih virov
Letna doza sevanja iz umetnih virov (medicina in industrija) v Sloveniji je 0,4–1,5 mSv.
Letni prispevek NE Krško je okoli 0,001 mSv.
Celotna doza sevanja zaradi černobilske nesreče je v Sloveniji približno 0,72 mSv.
Varstvo pred sevanji in učinki sevanja na živa bitja
Temeljno izhodišče varstva pred sevanji je, da morajo biti koristi uporabe radioaktivnih snovi in sevanja večje od škode zaradi obsevanja. Radioaktivno sevanje lahko namreč poškoduje žive celice. Večina poškodovanih celic umre, nekatere pa doživijo spremembo ali mutacijo.
Učinke sevanja poznamo na podlagi 50 let trajajoče študije Združenih narodov, v kateri so proučevali posledice sevanja pri več kot 86 tisoč preživelih po bombardiranju Hirošime in Nagasakija. Od teh jih je 421 umrlo zaradi raka kot posledice radioaktivnega sevanja.
Ločimo dve vrsti učinkov sevanja na živa bitja:
- zakasneli učinki, ki se pojavijo pri nizkih dozah (rak in dedne posledice), in
- takojšnji učinki, ki se pojavijo pri visokih dozah, tj. nad 500 mSv (sprememba krvne slike, opekline in smrt v primeru doze nad 3500 oz. 5000 mSv).
Biološke učinke sevanja pa lahko tudi koristno uporabimo, in sicer pri zdravljenju raka. Rakave celice, ki so manj odporne od zdravih celic, obsevamo in jih tako uničimo.