When we hear the word radiation, it's tempting to picture huge explosions and frightening mutations, but that's not the full story. Radiation also applies to rainbows and a doctor examining an x-ray. So what is radiation really, and how much should we worry about its effects? The answer begins with understanding that the word radiation describes two very different scientific phenomena: electromagnetic radiation and nuclear radiation. Electromagnetic radiation is pure energy consisting of interacting electrical and magnetic waves oscillating through space. As these waves oscillate faster, they scale up in energy. At the lower end of the spectrum, there's radio, infrared, and visible light. At the higher end are ultraviolet, X-ray, and gamma rays. Modern society is shaped by sending and detecting electromagnetic radiation. We might download an email to our phone via radio waves to open an image of an X-ray print, which we can see because our screen emits visible light. Nuclear radiation, on the other hand, originates in the atomic nucleus, where protons repel each other due to their mutually positive charges. A phenomenon known as the strong nuclear force struggles to overcome this repulsion and keep the nucleus intact. However, some combinations of protons and neutrons, known as isotopes, remain unstable, or radioactive. They will randomly eject matter and/or energy, known as nuclear radiation, to achieve greater stability. Nuclear radiation comes from natural sources, like radon, a gas which seeps up from the ground. We also refine naturally occurring radioactive ores to fuel nuclear power plants. Even bananas contain trace amounts of a radioactive potassium isotope. So if we live in a world of radiation, how can we escape its dangerous effects? To start, not all radiation is hazardous. Radiation becomes risky when it rips atoms' electrons away upon impact, a process that can damage DNA. This is known as ionizing radiation because an atom that has lost or gained electrons is called an ion. All nuclear radiation is ionizing, while only the highest energy electromagnetic radiation is. That includes gamma rays, X-rays, and the high-energy end of ultraviolet. That's why as an extra precaution during X-rays, doctors shield body parts they don't need to examine, and why beach-goers use sunscreen. In comparison, cell phones and microwaves operate at the lower end of the spectrum, so there is no risk of ionizing radiation from their use. The biggest health risk occurs when lots of ionizing radiation hits us in a short time period, also known as an acute exposure. Acute exposures overwhelm the body's natural ability to repair the damage. This can trigger cancers, cellular dysfunction, and potentially even death. Fortunately, acute exposures are rare, but we are exposed daily to lower levels of ionizing radiation from both natural and man-made sources. Scientists have a harder time quantifying these risks. Your body often repairs damage from small amounts ionizing radiation, and if it can't, the results of damage may not manifest for a decade or more. One way scientists compare ionizing radiation exposure is a unit called the sievert. An acute exposure to one sievert will probably cause nausea within hours, and four sieverts could be fatal. However, our normal daily exposures are far lower. The average person receives 6.2 millisieverts of radiation from all sources annually, around a third due to radon. At only five microsieverts each, you'd need to get more than 1200 dental X-rays to rack up your annual dosage. And remember that banana? If you could absorb all the banana's radiation, you'd need around 170 a day to hit your annual dosage. We live in a world of radiation. However, much of that radiation is non-ionizing. For the remainder that is ionizing, our exposures are usually low, and choices like getting your home tested for radon and wearing sunscreen can help reduce the associated health risks. Marie Curie, one of the early radiation pioneers, summed up the challenge as follows: "Nothing in life is to be feared, it is only to be understood. Now is the time to understand more, so that we may fear less."
Kada čujemo reč radijacija, to nas navodi da zamislimo ogromne eksplozije i užasne mutacije, ali to nije cela priča. Radijacija takođe ima veze sa dugama i doktorom koji proučava rendgenski snimak. Dakle, šta je zapravo radijacija i koliko treba da brinemo zbog njenih dejstava? Odgovor počinje razumevanjem da reč radijacija opisuje dve vrlo različite naučne pojave: elektromagnetnu radijaciju i nuklearnu radijaciju. Elektromagnetna radijacija je čista energija koja se sastoji od električnih i magnetnih talasa u interakciji koji osciluju u prostoru. Kada ti talasi osciluju brže, povećavaju energiju. Na slabijem kraju spektruma nalaze se radio, infracrveni zraci i vidljivo svetlo. Na drugom kraju su ultraljubičasti, rendgentski i gama zraci. Savremeno društvo oblikuje odašiljanje i detektovanje elektromagnetnih talasa. Možemo skinuti imejl na telefon putem radio talasa da bismo otvorili sliku rendgenskog snimka, koji možemo da vidimo jer naš ekran emituje vidljivo svetlo. Nuklearna radijacija, sa druge strane, proističe iz atomskog jezgra, gde se protoni međusobno odbijaju zbog zajedničkih pozitivnih naboja. Pojava poznata kao jaka nuklearna sila upinje se da prevaziđe to odbijanje i očuva jezgro. Međutim, neke kombinacije protona i neurona, poznate kao izotopi, ostaju nestabilne ili radioaktivne. One će nasumično izbacivati materiju i/ili energiju, što je poznato kao nuklearna radijacija, da bi postigle veću stabilnost. Nuklearna radijacija potiče iz prirodnih izvora kao što je radon, gas koji izbija iz zemlje. Takođe rafinišemo radioaktivne rude koje se prirodno javljaju radi goriva za nuklearne elektrane. Čak i banane sadrže u tragovima radioaktivni izotop kalijuma. Pa, ako živimo u svetu radijacije, kako možemo izbeći njena opasna dejstva? Za početak, nije sva radijacija opasna. Radijacija postaje rizična kada cepa elektrone atoma pri udaru, što je proces koji može oštetiti DNK. Ovo je poznato kao jonizujuća radijacija jer se atom koji je izgubio ili dobio elektrone naziva jon. Celokupna nuklearna radijacija je jonizujuća, dok je kod elektromagnetne to slučaj samo pri najvećoj energiji. To obuhvata gama zrake, rendgenske zrake i ultraljubičaste zrake pri velikoj energiji. Zato, kao dodatnu meru opreza za vreme rendgenskog zračenja, doktori štite delove tela koje nije potrebno pregledati i zato oni koji idu na plažu koriste kremu za sunčanje. Ako uporedite to sa mobilnim telefonima i mikrotalasnom pećnicom, njihovo funkcionisanje je na slabijem kraju spektruma, pa ne postoji rizik od jonizujuće radijacije njihovom upotrebom. Najveći rizik po zdravlje se javlja kada nas velika količina jonizujuće radijacije pogodi u kratkom vremenskom periodu, što je takođe poznato kao akutna izloženost. Akutna izloženost nadladava prirodnu sposobnost tela da popravi štetu. To može da izazove rak, ćelijsku disfunkciju, a potencijalno čak i smrt. Srećom, akutna izloženost je retka, ali svakodnevno smo izloženi jonizujućoj radijaciji u manjem stepenu iz prirodnih izvora i onih koje je stvorio čovek. Naučnici imaju problema da odrede meru tog rizika. Vaše telo često popravi štetu nanetu malim količinama jonizujuće radijacije, a ako ne može, posledice oštećenja mogu se ne ispoljiti čitavu deceniju i više. Jedan od načina na koji naučnici porede izloženost radijaciji je jedinica zvana sivert. Akutna izloženost jednom sivertu verovatno će uzrokovati mučninu u roku od nekoliko sati, a četiri siverta mogu biti smrtonosna. Međutim, naša normalna dnevna izloženost je daleko niža od toga. Prosečna osoba prima 6,2 milisiverta radijacije iz svih izvora na godišnjem nivou, od čega je oko trećine usled radona. Sa samo pet mikrosiverta, trebalo bi vam više od 1 200 rendgenskih snimanja zuba da biste nakupili svoju godišnju dozu. Sećate se one banane? Kada biste mogli da apsorbujete celokupnu radijaciju banane, bilo bi vam potrebno 170 dnevno da biste dostigli svoju godišnju dozu. Živimo u svetu radijacije. Međutim, veći deo te radijacije nije jonizujući. Što se tiče ostatka koji jeste jonizujući, naša izloženost je obično mala, a odluke da testirate svoju kuću na radon i nosite kremu za sunčanje mogu pomoći da se umanje zdravstveni rizici u vezi sa tim. Marija Kiri, jedna od začetnika u oblasti radijacije, ovako je rezimirala problem: „Ničeg u životu se ne treba plašiti; samo treba razumeti. Sada je trenutak da razumemo više da bismo se bojali manje.“