Säteily

Hiukkassäteily

Sähkömagneettinen säteily

alfasäteily

beetasäteily

neutronisäteily

\beta^-
β−\beta^-
\beta^+
β+\beta^+

Säteily on energian etenemistä avaruudessa aaltojen tai subatomisten hiukkasten muodossa.

Atomiytimet voivat olla joko pysyäviä (stabiileja) tai radioaktiivisia (epästabiileja).

radioaktiivisuus

Radioaktiivisuus on peräisin atomiytimissä tapahtuvista muutoksista (esim heikko vv.)

Radioaktiivisten aineiden atomiytimet lähettävät ionisoivaa säteilyä, joka koostuu joko hiukkasista tai hyvin lyhytaaltoisesta sähkömagneettisesta säteilystä tai molemmista.

Alfasäteily

Alfa-aktiivisen aineen ydin lähettää hajotessaan alfahiukkasia.

\alpha
α\alpha

Alfahiukkasen rakenne on sama kuin heliumatomin ytimen.

Alfahiukkanen on voimakkaasti ionisoiva, mutta se etenee ilmassa vain muutamia senttimetrejä

Esimerkki

^{238}_{92}\text{U}
92238U^{238}_{92}\text{U}
\rightarrow ^{234}_{90}\text{Th} + ^4_2\text{He}
→90234Th+24He\rightarrow ^{234}_{90}\text{Th} + ^4_2\text{He}

Uraani-238 on alfa-aktiivinen.

Beetasäteily

e^{-}
e−e^{-}
e^{-}
e−e^{-}
p
pp
\overline{v}_e
v‾e\overline{v}_e
n
nn

Beetasäteilyä on kahta lajia,

Beeta-aktiivisen aineen ydin lähettää hajotessaan beetahiukkasia.

\beta^+ \quad \beta^-
β+β−\beta^+ \quad \beta^-
\beta^+
β+\beta^+
\beta^-
β−\beta^-

hiukkanen on positroni

hiukkanen on elektroni

ja

Beetasäteily on ionisoivaa säteilyä, joka etenee ilmassa muutamia metrejä.

Neutronisäteily

Neutronisäteily koostuu neutroneista

Neutronisäteily ei ole suoranaisesti ionisoivaa säteilyä, koska neutroneilla ei ole sähkövarausta. 

Kuitenkin neutronin absorboituessa atomiytimeen ydin yleensä emittoi gammasäteilyä, joka puolestaan on ionisoivaa säteilyä.

Sähkömagneettinen säteily

radioaallot

mikroaallot

infrapuna

näkyvä valo

röntgen

gamma

energia kasvaa

aallonpituus kasvaa

\geq 1 \text{ m}
≥1 m\geq 1 \text{ m}
1 \text{ m} - 1 \text{ mm}
1 m−1 mm 1 \text{ m} - 1 \text{ mm}
1 \text{ mm} - 700 \ \text{nm}
1 mm−700 nm 1 \text{ mm} - 700 \ \text{nm}
700 \ \text{nm} -400 \text{ nm}
700 nm−400 nm700 \ \text{nm} -400 \text{ nm}
400 \text{ nm} -10 \text{ nm}
400 nm−10 nm 400 \text{ nm} -10 \text{ nm}

ultravioletti

10 \text{ nm}-0,01 \text{ nm}
10 nm−0,01 nm 10 \text{ nm}-0,01 \text{ nm}
0,01 \text{ nm} \geq
0,01 nm≥0,01 \text{ nm} \geq

Sähkömagneettinen säteily koostuu nopeasti värähtelevistä sähkö- ja 

magneettikentistä. 

Tyhjiössä sähkömagneettinen säteily etenee valonnopeudella.

Laitteita, jotka hyödyntävät radioaaltoja:
   matkapuhelimet, kaukosäätimet,    
   radiotunnistus jne.

radioaallot

mikroaallot

infrapuna

näkyvä valo

röntgen

gamma

aallonpituus kasvaa

\geq 1 \text{ m}
≥1 m\geq 1 \text{ m}
1 \text{ m} - 1 \text{ mm}
1 m−1 mm 1 \text{ m} - 1 \text{ mm}
1 \text{ mm} - 700 \ \text{nm}
1 mm−700 nm 1 \text{ mm} - 700 \ \text{nm}
700 \ \text{nm} -400 \text{ nm}
700 nm−400 nm700 \ \text{nm} -400 \text{ nm}
400 \text{ nm} -10 \text{ nm}
400 nm−10 nm 400 \text{ nm} -10 \text{ nm}

ultravioletti

10 \text{ nm}-0,01 \text{ nm}
10 nm−0,01 nm 10 \text{ nm}-0,01 \text{ nm}
0,01 \text{ nm} \geq
0,01 nm≥0,01 \text{ nm} \geq

Radioaallot

Radioaaltojen aallonpituus on noin metristä aina 100 000 kilometriin asti.

Radioaaltoja synnytetään sähköisissä värähtelypiireissä.

energia kasvaa

radioaallot

mikroaallot

infrapuna

näkyvä valo

röntgen

gamma

aallonpituus kasvaa

\geq 1 \text{ m}
≥1 m\geq 1 \text{ m}
1 \text{ m} - 1 \text{ mm}
1 m−1 mm 1 \text{ m} - 1 \text{ mm}
1 \text{ mm} - 700 \ \text{nm}
1 mm−700 nm 1 \text{ mm} - 700 \ \text{nm}
700 \ \text{nm} -400 \text{ nm}
700 nm−400 nm700 \ \text{nm} -400 \text{ nm}
400 \text{ nm} -10 \text{ nm}
400 nm−10 nm 400 \text{ nm} -10 \text{ nm}

ultravioletti

10 \text{ nm}-0,01 \text{ nm}
10 nm−0,01 nm 10 \text{ nm}-0,01 \text{ nm}
0,01 \text{ nm} \geq
0,01 nm≥0,01 \text{ nm} \geq

Mikroaallot

Mikroaaltojen aallonpituus on senttimetrien tai kymmenien senttimetrien luokkaa.

Mikroaaltoja käytetään mm. Langattomassa tiedonsiirrossa, WLAN, mikroaaltouunit, tutkat

energia kasvaa

Infrapunasäteilyä voidaan kutsua myös lämpösäteilyksi.

radioaallot

mikroaallot

infrapuna

näkyvä valo

röntgen

gamma

aallonpituus kasvaa

\geq 1 \text{ m}
≥1 m\geq 1 \text{ m}
1 \text{ m} - 1 \text{ mm}
1 m−1 mm 1 \text{ m} - 1 \text{ mm}
1 \text{ mm} - 700 \ \text{nm}
1 mm−700 nm 1 \text{ mm} - 700 \ \text{nm}
700 \ \text{nm} -400 \text{ nm}
700 nm−400 nm700 \ \text{nm} -400 \text{ nm}
400 \text{ nm} -10 \text{ nm}
400 nm−10 nm 400 \text{ nm} -10 \text{ nm}

ultravioletti

10 \text{ nm}-0,01 \text{ nm}
10 nm−0,01 nm 10 \text{ nm}-0,01 \text{ nm}
0,01 \text{ nm} \geq
0,01 nm≥0,01 \text{ nm} \geq

Infrapunasäteily

Aineen rakenneosien lämpövärähtely synnyttää infrapunasäteilyä.

Ihminen voi tuntea kuuman kappaleen infrapunasäteilyn.

Infrapunasäteilyn käyttökohteita ovat

esim. lämpökamera

energia kasvaa

näkyvä valo

radioaallot

mikroaallot

infrapuna

näkyvä valo

röntgen

gamma

aallonpituus kasvaa

\geq 1 \text{ m}
≥1 m\geq 1 \text{ m}
1 \text{ m} - 1 \text{ mm}
1 m−1 mm 1 \text{ m} - 1 \text{ mm}
1 \text{ mm} - 700 \ \text{nm}
1 mm−700 nm 1 \text{ mm} - 700 \ \text{nm}
700 \ \text{nm} -400 \text{ nm}
700 nm−400 nm700 \ \text{nm} -400 \text{ nm}
400 \text{ nm} -10 \text{ nm}
400 nm−10 nm 400 \text{ nm} -10 \text{ nm}

ultravioletti

10 \text{ nm}-0,01 \text{ nm}
10 nm−0,01 nm 10 \text{ nm}-0,01 \text{ nm}
0,01 \text{ nm} \geq
0,01 nm≥0,01 \text{ nm} \geq

energia kasvaa

Ihmisen silmän näkemän valon aallonpituus on väliltä 400...700 nm.

Aurinko on tärkein valon lähde.

Laserit lähettävät tiettyä näkyvän valon aallonpituutta suurella intensiteetillä.

700 \ \text{nm} -400 \text{ nm}
700 nm−400 nm700 \ \text{nm} -400 \text{ nm}

Ultraviolettisäteily

radioaallot

mikroaallot

infrapuna

näkyvä valo

röntgen

gamma

aallonpituus kasvaa

\geq 1 \text{ m}
≥1 m\geq 1 \text{ m}
1 \text{ m} - 1 \text{ mm}
1 m−1 mm 1 \text{ m} - 1 \text{ mm}
1 \text{ mm} - 700 \ \text{nm}
1 mm−700 nm 1 \text{ mm} - 700 \ \text{nm}
700 \ \text{nm} -400 \text{ nm}
700 nm−400 nm700 \ \text{nm} -400 \text{ nm}
400 \text{ nm} -10 \text{ nm}
400 nm−10 nm 400 \text{ nm} -10 \text{ nm}

ultravioletti

10 \text{ nm}-0,01 \text{ nm}
10 nm−0,01 nm 10 \text{ nm}-0,01 \text{ nm}
0,01 \text{ nm} \geq
0,01 nm≥0,01 \text{ nm} \geq

energia kasvaa

Ihmissilmälle näkymätön UV-säteily on aallonpituudeltaan lyhyempää kuin näkyvä valo.

Ultraviolettisäteilyn käyttösovelluksia on mm.

veden suodattaminen, liimojen kovetus,

väärennösten paljastaminen jne.

Aurinko on merkittävin UV-säteilyn lähde, mutta vain pieni osa auringon UV-säteilystä saapuu maanpinnalle asti johtuen ilmakehän suodattavasta vaikutuksesta.

röntgensäteily

radioaallot

mikroaallot

infrapuna

näkyvä valo

röntgen

gamma

aallonpituus kasvaa

\geq 1 \text{ m}
≥1 m\geq 1 \text{ m}
1 \text{ m} - 1 \text{ mm}
1 m−1 mm 1 \text{ m} - 1 \text{ mm}
1 \text{ mm} - 700 \ \text{nm}
1 mm−700 nm 1 \text{ mm} - 700 \ \text{nm}
700 \ \text{nm} -400 \text{ nm}
700 nm−400 nm700 \ \text{nm} -400 \text{ nm}
400 \text{ nm} -10 \text{ nm}
400 nm−10 nm 400 \text{ nm} -10 \text{ nm}

ultravioletti

10 \text{ nm}-0,01 \text{ nm}
10 nm−0,01 nm 10 \text{ nm}-0,01 \text{ nm}
0,01 \text{ nm} \geq
0,01 nm≥0,01 \text{ nm} \geq

energia kasvaa

Röntgensäteily on lyhytaaltoista sähkömagneettista säteilyä.

Röntgensäteily läpäisee kevyitä esteitä kuten kudosta ja kevyitä alkuaineita.

 

Röntgensäteilyä käytetään hyödyksi röntgenkuvauksessa, jonka avulla voidaan kuvata ihmisen luustoa.

Gammasäteily

radioaallot

mikroaallot

infrapuna

näkyvä valo

röntgen

gamma

aallonpituus kasvaa

\geq 1 \text{ m}
≥1 m\geq 1 \text{ m}
1 \text{ m} - 1 \text{ mm}
1 m−1 mm 1 \text{ m} - 1 \text{ mm}
1 \text{ mm} - 700 \ \text{nm}
1 mm−700 nm 1 \text{ mm} - 700 \ \text{nm}
700 \ \text{nm} -400 \text{ nm}
700 nm−400 nm700 \ \text{nm} -400 \text{ nm}
400 \text{ nm} -10 \text{ nm}
400 nm−10 nm 400 \text{ nm} -10 \text{ nm}

ultravioletti

10 \text{ nm}-0,01 \text{ nm}
10 nm−0,01 nm 10 \text{ nm}-0,01 \text{ nm}
0,01 \text{ nm} \geq
0,01 nm≥0,01 \text{ nm} \geq

energia kasvaa

Sähkömagneettisen säteilyn kaikkein lyhimpiä aaltoja (alle 10 pm) nimitetään gammasäteilyksi.

Gammasäteily on läpitunkevampaa kuin röntgensäteily.

Gammasäteilyä voidaan käyttää esimerkiksi sairaalatarvikkeiden sterilointiin.

Ionisoimaton

Ionisoiva

Sähkömagneettinen säteily

radioaallot

mikroaallot

infrapuna

näkyvä valo

röntgen

gamma

Hiukkassäteily

energia kasvaa

aallonpituus kasvaa

\geq 1 \text{ m}
≥1 m\geq 1 \text{ m}
1 \text{ m} - 1 \text{ mm}
1 m−1 mm 1 \text{ m} - 1 \text{ mm}
1 \text{ mm} - 700 \ \text{nm}
1 mm−700 nm 1 \text{ mm} - 700 \ \text{nm}
700 \ \text{nm} -400 \text{ nm}
700 nm−400 nm700 \ \text{nm} -400 \text{ nm}
400 \text{ nm} -10 \text{ nm}
400 nm−10 nm 400 \text{ nm} -10 \text{ nm}

ultravioletti

10 \text{ nm}-0,01 \text{ nm}
10 nm−0,01 nm 10 \text{ nm}-0,01 \text{ nm}
0,01 \text{ nm} \geq
0,01 nm≥0,01 \text{ nm} \geq

beeta

\alpha
α\alpha
e^{-}
e−e^{-}

alfa

Ionisoivaa säteilyä on kaikkialla. Esimerkiksi avaruus ja maaperä, kasvit, rakennuksen seinät, ilma ja kaikki ihmiset ovat radioaktiivisen säteilyn lähteitä.

Ionisoiva säteily

https://xkcd.com/radiation/

Tätä säteilyä kutsutaan taustasäteilyksi.