Radiaţia ionizantă reprezintă energia transferată sub formă de particule subatomice sau de unde electromagnetice (cu o lungime de undă de maximum 100 nanometri, cu o frecvență de minimum 3 x 1E15 hertz), capabile să producă ioni (atomi cu sarcină electrică), direct sau indirect.
Radiațiile ionizante sunt următoarele:
a. Radiațiile alfa: nuclee de heliu (radiație direct ionizantă)
b. Radiațiile beta: electroni; pozitroni (radiație direct ionizantă)
c. Radiațiile gama: fotoni (inclusiv razele X, care sunt radiații gama cu energie foarte mică) (radiație indirect ionizantă)
d. Neutronii (radiație indirect ionizantă)
La traversarea materiei, radiația interacționează cu atomii şi moleculele acesteia. În urma unei singure ciocniri sau a unei singure interacţiei de tip coulombian, radiația pierde în general doar o mică parte din energia sa în favoarea atomului sau moleculei cu care a interacționat. Starea atomului sau moleculei respective se schimbă, datorită procesului de ionizare. Radiaţia ionizantă lasă în urmă molecule şi atomi ionizaţi care se pot comporta diferit faţă de starea lor iniţială.
După mai multe coliziuni succesive, o particulă alfa îşi pierde toată energia şi se opreşte, după ce a lăsat o urmă scurtă şi densă de ioni. Aceasta se întâmplă după parcurgerea câtorva centimetri în aer, a grosimii unei bucăţi de hârtie, material textil sau a stratului exterior al pielii unui corp uman. În consecinţă, radionuclizii care emit particule alfa nu reprezintă un pericol extern. Aceasta înseamnă că particulele alfa nu prezintă risc radiologic dacă provin de la un emiţător aflat în afara corpului. Dacă însă emiţătorii de particule alfa au pătruns în corp (prin ingestie sau inhalare) riscul radiologic intern este semnificativ.
În funcţie de energia lor, particulele beta pot parcurge distanţe de până la câţiva metri în aer şi de până la câţiva centimetri în plastic sau în ţesut. Pe măsură ce îşi pierde energia, particula beta este încetinită considerabil şi în cele din urmă este absorbită de mediul în care se propagă. Emiţătorii beta prezintă risc radiologic intern, iar cei care emit particule de energii înalte pot prezenta de asemenea şi un pericol extern.
Radiaţiile gamma şi X sunt mai penetrante. Totuşi, pe măsură ce produc ionizarea, ele îşi pierd energia şi în acelaşi timp fasciculul se poate micşora. Prin atenuare capacitatea lor de penetrare a materiei se reduce până când pericolul extern reprezentat de ele dispare.
Comportarea neutronilor la trecerea prin substanță este mai complicată. Neutronii rapizi suferă împrăștieri elastice, fără pierderi prea mari de energie, atunci când se ciocnesc cu atomi grei. Totuși, la ciocnirea dintre un neutron şi un atom ușor, acesta din urmă absoarbe o parte din energia neutronului. Cel mai mic atom, acela de hidrogen, produce cea mai mare reducere a energiei neutronului. De aceea, materialele cu conținut mare de hidrogen, cum ar fi apa, petrolul, parafina şi polietilena sunt cele mai eficiente pentru ecranarea neutronilor. O situație specială apare atunci când un neutron şi-a pierdut aproape toată energia şi poate fi capturat (adică absorbit cu totul) de către un atom. În urma acestui proces rezultă de obicei transformarea noului atom într-un radionuclid, care de multe ori poate fi capabil să emită radiații gamma de energii extrem de ridicate.
and then