Η ραδιενέργεια είναι μια μορφή ιοντίζουσας ακτινοβολίας, δηλαδή μια μορφή ενέργειας που εκπέμπεται από κάποια πηγή και διαδίδεται στο χώρο. Ο άνθρωπος κατά τη διάρκεια της ζωής του δέχεται συνεχώς ενέργεια με τη μορφή ακτινοβολίας, τόσο από το φυσικό του περιβάλλον (γήινο και διαστημικό) όσο και από τεχνητές πηγές, τις οποίες εφηύρε ο ίδιος.
Στις φυσικές πηγές ακτινοβολίας συγκαταλέγονται τα συστατικά του φλοιού της γης και η κοσμική ακτινοβολία. Το έδαφος, το νερό και ο αέρας περιλαμβάνουν, μεταξύ άλλων, και φυσικά ραδιενεργά στοιχεία, ενώ η επιφάνεια της γης προσβάλλεται συνεχώς από την κοσμική ακτινοβολία, με πηγές εκπομπής τον ήλιο και άλλες μακρινές αστρικές περιοχές.
Η κυριότερη φυσική ραδιενέργεια, από άποψη επιπτώσεων στον άνθρωπο, είναι το φυσικό ραδιενεργό άχρωμο, άοσμο και άγευστο αέριο ραδόνιο, το οποίο προέρχεται από το ουράνιο που υπάρχει στο υπέδαφος και τα πετρώματα της γης και στο οποίο οφείλεται το μεγαλύτερο μέρος της ετήσιας δόσης ακτινοβολίας που λαμβάνουν όλοι οι άνθρωποι με φυσικό τρόπο. Από την άλλη, ο άνθρωπος ανακάλυψε τις τεχνητές πηγές παραγωγής ακτινοβολιών κατά τα τέλη του 19ου αιώνα, πράγμα που σταδιακά οδήγησε στην εκτεταμένη χρήση τους.
Οι ακτινοβολίες χρησιμοποιούνται σήμερα στην ιατρική (διάγνωση και θεραπεία ασθενειών όπως ο καρκίνος), στη βιομηχανία (ραδιογραφήσεις, ακτινοβολητές για αποστείρωση υλικών, συσκευές για έλεγχο ποιοτικών παραμέτρων, διάφορα καταναλωτικά αγαθά κλπ.), στην παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας (από πυρηνικούς σταθμούς όπως αυτοί που αντιμετωπίζουν σοβαρά προβλήματα στην Ιαπωνία μετά το σεισμό και το τσουνάμι), στην έρευνα κ.α.
Στις τεχνητές πηγές ακτινοβόλησης του ανθρώπου συμπεριλαμβάνεται και η ραδιορύπανση του περιβάλλοντος από αλλεπάλληλες πυρηνικές δοκιμές στην ατμόσφαιρα, που έγιναν από τις μεγάλες δυνάμεις στο πλαίσιο του Ψυχρού Πολέμου πριν από το 1962, καθώς και από ορισμένα σοβαρά πυρηνικά ατυχήματα, με κυριότερο αυτό στον αντιδραστήρα του Τσερνόμπιλ το 1986.
Ιοντίζουσες και μη ακτινοβολίες
Οι ακτινοβολίες διακρίνονται σε δύο βασικές κατηγορίες: τις ιοντίζουσες και τις μη ιοντίζουσες. Ιοντίζουσες (όπως η ραδιενέργεια) είναι οι ακτινοβολίες που μεταφέρουν ενέργεια ικανή να εισχωρήσει στην ύλη, να προκαλέσει ιοντισμό των ατόμων της, να διασπάσει βίαια τους χημικούς δεσμούς των στοιχείων και να προκαλέσει βιολογικές βλάβες σε ζώντες οργανισμούς.
Οι γνωστότερες ιοντίζουσες ακτινοβολίες είναι οι ακτίνες Χ που παράγονται στις λυχνίες των ακτινολογικών μηχανημάτων και χρησιμοποιούνται ευρέως στην ιατρική, καθώς και οι ακτινοβολίες α, β, και γ που εκπέμπονται από τους ασταθείς πυρήνες ατόμων. Οι ιοντίζουσες ακτινοβολίες είναι διεισδυτικές. Η ποσότητα ενέργειας που μεταφέρεται από την ακτινοβολία στην ύλη ανά χιλιόγραμμο μάζας, καλείται δόση ακτινοβολίας. Η πιθανότητα βλάβης της υγείας σχετίζεται άμεσα με το ύψος της δόσης ακτινοβολίας.
Μη ιοντίζουσες ακτινοβολίες είναι αυτές που μεταφέρουν σχετικά μικρή ενέργεια, ανίκανη να προκαλέσει ιοντισμό, ικανή όμως να προκαλέσει ηλεκτρικές, χημικές και θερμικές επιδράσεις στα κύτταρα, που μπορούν να αποβούν άλλοτε επιβλαβείς και άλλοτε ευεργετικές για τη λειτουργία τους. Σε αυτές ανήκουν οι ηλεκτρομαγνητικές ακτινοβολίες, όπως τα στατικά και χαμηλόσυχνα ηλεκτρικά και μαγνητικά πεδία, τα ραδιοκύματα, τα μικροκύματα των κεραιών επικοινωνιών και ραδιοτηλεόρασης, η ορατή ακτινοβολία, η υπέρυθρη κ.α.
Ο ιοντισμός του ατόμου είναι ένα φυσικό φαινόμενο που ακολουθεί την αλληλεπίδραση της ακτινοβολίας υψηλής ενέργειας με την ύλη. Είναι η βίαιη εκδίωξη ενός ηλεκτρονίου από το άτομο, με αποτέλεσμα τη δημιουργία ενός ζεύγους αντίθετα φορτισμένων ιόντων.
Οι πυρήνες των ατόμων αποτελούνται από θετικά φορτισμένα σωματίδια, τα πρωτόνια, και από ουδέτερα φορτισμένα σωματίδια, τα νετρόνια. Ορισμένα άτομα είναι ασταθή, δηλαδή οι πυρήνες τους έχουν την τάση να αλλάζουν αυθόρμητα τη δομή τους, έως ότου προκύψει ένας πυρήνας με σταθερή δομή. Κατά τη διάρκεια αυτής της αλλαγής εκπέμπουν ακτινοβολία. Aπό τις ακτινοβολίες αυτές, οι πιο γνωστές είναι: Η ακτινοβολία α (εκπομπή θετικά φορτισμένου σωματιδίου μεγάλης μάζας), η ακτινοβολία β (εκπομπή φορτισμένου σωματιδίου μικρής μάζας) και η ακτινοβολία γ (εκπομπή ηλεκτρομαγνητικής ακτινοβολίας)
Η ιδιότητα των ασταθών πυρήνων να αποβάλλουν μάζα και ενέργεια, καλείται ραδιενέργεια ή, εναλλακτικά, ραδιενέργεια ενός υλικού είναι το φυσικό μέγεθος που χαρακτηρίζει το ρυθμό διάσπασης των ασταθών πυρήνων του.
Τα ισότοπα γνωστών σταθερών χημικών στοιχείων, που χαρακτηρίζονται από ασταθείς πυρήνες, ονομάζονται ραδιενεργά ισότοπα ή ραδιοϊσότοπα. Τα ραδιοϊσότοπα μπορούν να ταξινομηθούν σε:
Φυσικά ραδιοϊσότοπα (που είναι συστατικά του φλοιού της γης από τη στιγμή της δημιουργίας της). Τα κυριότερα είναι το ουράνιο-238 (U-238), το ουράνιο-235 (U-235), το θόριο-232 (Th-232), το κάλιο-40 (K-40). Τα φυσικά ραδιενεργά στοιχεία-ραδιοϊσότοπα, εκτός από το έδαφος και τα ορυκτά (κυρίως το ραδιενεργό κάλλιο-40), ανιχνεύονται στο νερό, στον αέρα, στους ζώντες οργανισμούς, στις τροφές και στα οικοδομικά υλικά. Ειδικά η τροφική αλυσίδα αποτελεί πηγή πρόσληψης φυσικών ραδιενεργών στοιχείων.
Κοσμογενή ραδιοϊσότοπα (που παράγονται από την αλληλεπίδραση της κοσμικής ακτινοβολίας με την ατμόσφαιρα).
Τεχνητά παραγόμενα ραδιοϊσότοπα (που παράγονται τεχνητά σε εγκαταστάσεις υψηλής τεχνολογίας, όπως σε πυρηνικούς αντιδραστήρες και επιταχυντές σωματιδίων). Η έκλυσή τους στο φυσικό περιβάλλον -και η διείσδυσή τους στον οργανισμό αρχικά άμεσα και έπειτα έμμεσα μέσω της τροφικής αλυσίδας- είναι πιθανό να επιφέρει σοβαρές επιπτώσεις στον πληθυσμό και στο περιβάλλον.
