Випромінювання, взаємодія яких із середовищем призводить до іонізації атомів і молекул, називається іонізуючим.

Велика частина випромінювань надходить від радіоактивних речовин, що знаходяться у земній корі. Іонізуючі випромінювання існували на Землі задовго до зародження на ній життя і були присутні в Космосі до виникнення самої Землі.

Родоначальником науки про радіацію є французький вчений Анрі Беккерель, який поклав у ящик столу фотографічні плівки і притиснув їх шматком мінералу, що містив уран. Коли він проявив плівки, то виявив на них сліди якихось випромінювань. Він назвав їх радіоактивними (1986 р.)

Радіоактивність – це самовільне перетворення ядер атомів одних елементів у інші. Атом складається з ядра й електронів, що обертаються навколо нього. Ядро складається з протонів, що мають позитивний заряд, і нейтронів – нейтральних часток. Атоми, що мають ядро з однаковим числом протонів, але не однакове число нейтронів, до різновидів одного хімічного елемента і називаються ізотопами. Так, уран 238 містить 92 протони і 146 нейтронів, а уран 235 – 92 протони і 143 нейтрони. Ядра всіх ізотопів хімічних елементів утворюють групу “нуклідів”. Більшість нуклідів не стабільні, вони увесь час перетворюються в інші нукліди. Так, уран 238 час від часу втрачає 4 частки (2 протони і 2 нейтрони) і перетворюється у торій 234.

При кожному такому акті розпаду визволяється енергія, що поширюється у вигляді випромінювання. Якщо випромінюється позитивно заряджена частинка або нейтральна (2 протони і 2 нейтрони), як у випадку з ураном 238, то це називається a-випромінюванням, якщо випромінюються електрони – це називається b-випромінюванням. При випромінюванні частинок ядра збуджуються й атоми. Знімається збудження викидом чистої енергії. Це називається γ -випромінювання. Вони характеризуються активністю (числом радіоактивних перетворень за одиницю часу).

Одиницями радіоактивності є:

- Беккерель: “Бк” – число спонтанних ядерних перетворень за одиницю часу.

- Кюрі “Кu” – дорівнює 3, 7 ґ 1 010 ядерних перетворень за секунду.

Тобто Кu більш вагома порівняно з Бк одиниця.

Зміна енергетичного стану електронів атомів може викликатися й іншими причинами. Так, наприклад, у результаті енергетичних процесів, що відбуваються на сонці, змінюється енергетичний стан електронів, що знаходяться на зовнішніх оболонках атомів. При цьому випромінюється енергія довгої хвилі (400…1) ґ 10-9 м, що називається ультрафіолетовим випромінюванням. Якщо випромінювання виникає внаслідок зміни енергетичного стану електронів на внутрішніх оболонках атомів, ці випромінювання називають рентгенівськими (…1) ґ 10-12 м. Але природа цих випромінювань загальна. Вони виникають при зміні енергетичних станів ядер або електронів атомів і являють собою короткохвильове електромагнітне випромінювання чистої (квантової) енергії.

Таким чином, іонізуюче випромінювання поділяється на 2 види: електромагнітне (фотонне), до якого належать ультрафіолетове, рентгенівське і γ -випромінювання, та корпускулярне (α, β -випромінювання, нейтрони, протони).

Рис. 2. Класифікація іонізуючих випромінювань

Різні види випромінювання супроводжуються звільненням різної кількості енергії і мають різну проникну здатність. Звідси і неоднаковий вплив на органи живого організму.

Так, корпускулярне випромінювання, що складається з α -часток (потік важких часток) затримується, наприклад, листом паперу і практично не здатне проникнути через зовнішній прошарок шкіри. Довжина пробігу в повітрі – 2, 5 см, у біологічній тканині – 31 мкм, в алюмінії – 16 мкм.

Дія α -часток надзвичайно небезпечна, якщо вони потрапляють усередину організму через рану, з їжею, повітрям.

Корпускулярне випромінювання, що складається з β -частинок, має більшу проникну спроможність. Довжина пробігу в повітрі – 17, 8 м, у біологічній тканині – 1-2 см, у воді – 2, 6 см, в алюмінію – 9, 8 см.

Електромагнітні випромінювання (γ) поширюються зі швидкістю світла і мають високу проникну здатність. Цей вид випромінювання може затримати лише товста бетонна (приблизно 0, 5 м товщиною) або свинцева плита. Довжина пробігу в повітрі – декілька сотень метрів.