Der Hauptunterschied zwischen ionisierender und nichtionisierender Strahlung besteht darin, dass ionisierende Strahlung eine höhere Energie hat als nichtionisierende Strahlung.
Strahlung ist der Prozess, bei dem sich Wellen oder Energieteilchen (z. B. Gammastrahlen, Röntgenstrahlen, Photonen) durch ein Medium oder einen Raum ausbreiten. Radioaktivität ist die spontane Kernumwandlung, die zur Bildung neuer Elemente führt. Mit anderen Worten, Radioaktivität ist die Fähigkeit, Strahlung freizusetzen. Es gibt eine große Anzahl radioaktiver Elemente. In einem normalen Atom ist der Kern stabil. In den Kernen radioaktiver Elemente besteht jedoch ein Ungleichgewicht des Verhältnisses von Neutronen zu Protonen; daher sind sie nicht stabil. Um stabil zu werden, emittieren diese Kerne daher Teilchen, und dieser Prozess ist als radioaktiver Zerfall bekannt. Diese Emissionen nennen wir Strahlung. Strahlung kann entweder in ionisierender oder nicht ionisierender Form auftreten.
Was ist ionisierende Strahlung?
Ionisierende Strahlung hat eine hohe Energie, und wenn sie mit einem Atom kollidiert, wird das Atom ionisiert und emittiert ein anderes Teilchen (z. B. ein Elektron) oder Photonen. Das emittierte Photon oder Teilchen ist Strahlung. Die anfängliche Strahlung ionisiert weiterhin andere Materialien, bis ihre gesamte Energie verbraucht ist. Alpha-Emission, Beta-Emission, Röntgenstrahlen und Gammastrahlen sind Arten von ionisierender Strahlung.
Hier haben Alphateilchen positive Ladungen, und sie ähneln dem Kern eines Heliumatoms. Sie können eine sehr kurze Distanz zurücklegen (d. h. wenige Zentimeter) und sie bewegen sich auf einem geraden Weg. Darüber hinaus interagieren sie mit den Orbitalelektronen im Medium durch Coulomb-Wechselwirkungen. Aufgrund dieser Wechselwirkungen wird das Medium angeregt und ionisiert. Am Ende des Tracks werden alle Alphateilchen zu Heliumatomen.
Abbildung 01: Gefahrensymbol für ionisierende Strahlung
Andererseits ähneln Betateilchen in Größe und Ladung Elektronen. Daher findet die Abstoßung gleichermaßen statt, wenn sie sich durch das Medium bewegen. Eine große Ablenkung im Pfad tritt auf, wenn sie auf Elektronen im Medium treffen. Dabei wird das Medium ionisiert. Darüber hinaus bewegen sich die Beta-Partikel auf einem Zickzackpfad; daher können sie eine längere Strecke zurücklegen als Alphateilchen.
Allerdings sind Gamma- und Röntgenstrahlen Photonen, keine Teilchen. Gammastrahlen bilden sich in einem Kern, während Röntgenstrahlen in einer Elektronenhülle eines Atoms entstehen. Gammastrahlung interagiert mit dem Medium auf drei Arten als photoelektrischer Effekt, Compton-Effekt und Paarbildung. Der photoelektrische Effekt ist wahrscheinlicher bei fest gebundenen Elektronen von Atomen in mittel- und niederenergetischen Gammastrahlen. Dagegen ist der Compton-Effekt wahrscheinlicher bei locker gebundenen Elektronen von Atomen im Medium. Bei der Paarbildung interagieren Gammastrahlen mit Atomen im Medium und erzeugen ein Elektron-Positron-Paar.
Was ist nichtionisierende Strahlung?
Nichtionisierende Strahlung sendet keine Partikel aus anderen Materialien aus, da ihre Energie gering ist. Sie tragen jedoch genug Energie, um Elektronen vom Boden auf höhere Ebenen anzuregen. Sie sind elektromagnetische Strahlung; haben also elektrische und magnetische Feldkomponenten parallel zueinander und zur Wellenausbreitungsrichtung.
Abbildung 02: Ionisierende und nichtionisierende Strahlung
Ultraviolett, Infrarot, sichtbares Licht und Mikrowellen sind einige der Beispiele für nichtionisierende Strahlung.
Was ist der Unterschied zwischen ionisierender und nichtionisierender Strahlung?
Die Emission von Teilchen bildet instabile Kerne radioaktiver Elemente, was wir radioaktiven Zerfall nennen. Diese Teilchenemission ist die Strahlung. Es gibt zwei Arten von ionisierender und nichtionisierender Strahlung. Der Hauptunterschied zwischen ionisierender und nicht ionisierender Strahlung besteht darin, dass ionisierende Strahlung eine höhere Energie hat als nicht ionisierende Strahlung.
Als weiterer wichtiger Unterschied zwischen ionisierender und nichtionisierender Strahlung kann ionisierende Strahlung Elektronen oder andere Teilchen von Atomen emittieren, wenn sie kollidieren, während nichtionisierende Strahlung keine Teilchen von einem Atom emittieren kann. Dort kann es beim Auftreffen nur Elektronen von einem niedrigeren Niveau auf ein höheres Niveau anregen.
Zusammenfassung – Ionisierende vs. nichtionisierende Strahlung
Strahlung ist der Prozess, bei dem sich Wellen oder Energieteilchen durch ein Medium oder einen Raum bewegen. Der Hauptunterschied zwischen ionisierender und nicht ionisierender Strahlung besteht darin, dass ionisierende Strahlung eine höhere Energie hat als nicht ionisierende Strahlung.
