Ogólnie promieniowaniem nazywa się wysyłanie i przenoszenie energii. Promieniowanie jonizujące niesie tak dużą energię, że możliwa jest jonizacja ośrodka, przez który przechodzi.
Jonizacją natomiast nazywa się zmiany elektryczne w ośrodku czyli wytwarzanie cząstek obdarzonych ładunkiem w pierwotnie obojętnej materii.
W każdej chwili człowiek poddany jest oddziaływaniu promieniowania jonizującego. Może ono pochodzić ze źródeł ziemskich i kosmicznych, być pochodzenia naturalnego bądź sztucznego.
Promieniowani naturalne pochodzi z Kosmosu i ze skorupy ziemskiej.
Stosunkowo dużo jest ich w skałach osadowych i w glebie. Źródła promieniowania jonizującego znajdują się również w ścianach budynków, zbudowanych przecież z ziemskich materiałów. Izotopy promieniotwórcze znajdują się także w organizmie człowieka. Dostają się tam z powietrzem lub pokarmem i również są źródłem promieniowania. Pochłonięte wraz z pokarmem izotopy promieniotwórcze mogą się rozpadać lub są wydalane. Tylko niektóre są stale obecne w tkankach. Tak się dzieje np. z potasem-40.
Jeśli chodzi o izotopy promieniotwórcze dostające się z powietrzem, to głównie chodzi o radon. Sam gaz nie jest szkodliwy. Jednak dostając się do płuc rozpada się, a jego pochodne emitują niszczące promieniowanie alfa. Na skutki działania radonu szczególnie narażeni są górnicy.
Natężenie promieniowania kosmicznego na Ziemi jest zmienne. Zależy m.in. od rytmu pojawiania się plam na Słońcu i wysokości terenu n.p.m. Natężenie promieniowania kosmicznego jest mniejsze na równiku, a większe na biegunach. Natężenie tego promieniowania zależy także od wysokości nad poziomem morza. Im wyżej tym to natężenie jest większe.
Sztuczne źródła promieniowani jonizującego zostały wytworzone przez człowieka. Największe dawki otrzymuje się od sztucznych źródeł promieniotwórczych wykorzystywanych w medycynie zarówno w diagnostyce ( badani radiologiczne i radioizotopowe) oraz w terapii ( onkologia).
Dostarczycielem sztucznych źródeł promieniowania są też próbne wybuchy jądrowe, przeprowadzane szczególni intensywnie na przełomie lat 50- tych i 60 - tych. Doszło wówczas do emisji do atmosfery ogromnej ilości pyłów radioaktywnych, które następnie opadały na ziemię.
Kolejnym źródłem promieniowania był wybuch elektrowni w Czarnobylu. Dawki pochodzące od sprawnych, pracujących elektrowni są zaniedbywalne.
Co ciekawe promieniowanie jonizujące emitują również przedmioty codziennego użytku, takie jak np. kineskopy telewizorów, zegarki z materiałami luminescencyjnymi, czujniki dymu czy soczewki aparatów fotograficznych.
Miarą pochłaniania promieniowania jonizującego jest tzw. dawka pochłonięta. Jest to ilość energii pochłoniętej przez jednostkową masę. Wyraża się w grejach [Gy].
Natomiast do oceny skutków biologicznych wprowadza się pojęcie dawki skutecznej , wyrażanej w siwertach [Sv]. Uwzględnia ona rodzaj promieniowania i rodzaj tkanki, który został napromieniony.
Pod względem sposobu oddziaływania z materią promieniowanie jonizujące można podzielić na:
- promieniowanie bezpośrednio jonizujące - jonizacja bezpośrednia powoduje stopniowe przekazywanie energii przez cząstkę podczas całej jej drogi. Do cząstek bezpośrednio jonizujących należą: cząstki
i cząstki
- promieniowani pośrednio jonizujące - do tej grupy należą fotony
i X oraz neutrony. Fotony oddziałują z materią na drodze jednego z trzech efektów: fotoelektrycznego, Comptona i kreacji par, natomiast neutrony tracą swoją energię na drodze zderzeń z jądrami. Na skutek tych efektów powstają cząstki (elektrony, pozytony) zdolne do jonizacji bezpośredniej.
Do detekcji promieniowani jonizującego wykorzystuje się:
- komory jonizacyjne - po wniknięciu promieniowania gazy w komorze ulegają jonizacji i między elektrodami zaczyna płynąć prąd.
- liczniki Geigera - Mullera - jest również detektorem z gazowym ośrodkiem czynnym. Cząstka jonizująca powoduje jonizację gazu ośrodka, a powstające w tym procesie elektrony wraz z elektronami pochodzenia katodowego powodują dalszą jonizację i doprowadzają do wyładowania lawinowego. Podczas wyładowania powstaje impuls prądowy, któremu odpowiada impuls napięcia na rezystorze. Detekcja polega na zliczaniu tych impulsów. Następni dochodzi do wygaszenie wyładowania i może być rejestrowana kolejna cząstka.
- liczniki scyntylacyjne
- liczniki półprzewodnikowe
Obecnie coraz częściej łączy się kilka typów detektorów różnych cząstek w grupy zwane hybrydami . Wszystko po to, żeby umożliwić szybką detekcję, która charakteryzuje się jak najkrótszym czasem martwym.