אנרגיה ואינטרקציה- גלים קרינה וחומר

1. אנרגיה ואינטרקציה- גלים קרינה וחומר ליקט :שמואל כהן

2. קרינה קרינה היא תופעה פיזיקאלית של מעבר אנרגיה בצורות שונות. למשל, התפשטות גלי קול באוויר, האור הנראה המופץ מהשמש, קרינה אלקטרומגנטית וכדומה. הקרינה מגיעה מן החלל העוטף את כולנו, מן השמש המאירה והמחממת, מן האוויר, מהמים, מהקרקע .הקרינה היא תופעה טבעית, ואנו, היצורים החיים, חשופים אליה במשך כל החיים.בני האדם למדו גם לנצל את הקרינה לתועלתם. מכשירי רנטגן ואמצעי אבחון רפואיים, טלפונים ניידים, מכשירי מיקרוגל, רדיו וטלוויזיה, קווי מתח גבוה - בכל אלה אנו עושים שימוש מועיל, אך אנו צריכים גם ללמוד כיצד להיזהר מהקרינה שהם פולטים.

3. קרינה אלקטרומגנטית זוהי קרינה הנוצרת בתנועת גלים אלקטרומגנטיים כגון שידור של תחנת רדיו, טלוויזיה, מוקדי שידור סלולאריים וכד'. גלים אלו מורכבים משדות חשמליים ומגנטיים ונעים במהירות האור. גלים אלקטרומגנטיים קיימים בטבע במגוון גדול של תדרים המכילים את רוב תחומי החיים: האור הנראה, המיקרוגל הביתי, משדרי הרדיו והטלוויזיה, תחנות לוויינים, מכ"מים, מוקדים לשידור סלולארי, רשת החשמל, מיטות שיזוף ועוד...

4. קרינה מייננת / רדיואקטיבית קרינה אלקטרומגנטית בעלת אנרגיה מספקת לגרום ליוניזציה של אטומים במולקולות. ובמילים פשוטות: קרינה, שהיא בעלת אנרגיה גבוהה מספיק כדי "לקרוע" אלקטרון מהאטום, וכדי לגרום לשינויים בחומר ובגופם של היצורים החיים. דוגמאות: קרני X, המשמשות בצילומי רנטגן; קרינה רדיו-אקטיבית.

5. קרינה בלתי מייננת קרינה אלקטרומגנטית אשר אין בה אנרגיה מספקת לגרום ליוניזציה של אטומים במולקולות. במילים פשוטות: קרינה, שהאנרגיה שלה נמוכה מכדי "לקרוע" אלקטרון מהאטום ולגרום לשינויים בחומר.דוגמאות: קרינה מתנורי מיקרוגל; קרינה מטלפונים ניידים; קרינה ממתקני חשמל

6. מהם המקורות לקרינה בלתי מייננת ? מקורות טבעיים: הקרינה האלקטרומגנטית החושפת את כדור הארץ לכל ספקטרום התדרים האלקטרומגנטיים נובעת ממקורות קרינה טבעיים: השמש, פעילות אטמוספרית כמו סערות ברקים ופריקה אלקטרוסטטית.מוקדי שידור: ההתפתחות הטכנולוגית במאה ה -20 הביאה לשימוש נרחב בתדרי רדיו לצורכי ביטחון, תקשורת, תעשייה, בידור, רפואה, צריכה ביתית ועוד. כגון: תחנות לשידורי טלוויזיה, תחנות לתקשורת לוויינים, תחנות לרדיו חובבים, משדרי רדיו ( תחנות מקומיות וארציות), מוקדים לשידור סלולארי וכדומה.מתקני חשמל: שנאים, מכשור חשמלי, קווי חשמל, תחנות השנאה.לייזרים: למטרות רפואיות, במופעי בידור, בציוד משרדי.

7. גלי רדיו • גלי רדיו הם קרינה אלקטרומגנטית בתדירות של 3 הרץ עד 300 גיגהרץ (אורך גל 100,000 ק"מ עד 1 מילימטר). גלי רדיו נוצרים באמצעות זרם חילופין העובר באנטנה. • ככל קרינה אלקטרומגנטית, גם גלי רדיו מתפזרים באמצעות שדות חשמליים ומגנטיים העוברים דרך האוויר והריק ומפוזרים בחלל באופן שווה, ואינם זקוקים לכל "כלי תחבורה". • כאשר גלי רדיו נעים בתיל, תנועת השדות המגנטיים והחשמליים שלהם (תלוי בצורת התיל), גורמים לזרם חילופין ומתח בתיל. אלה יכולים להפוך לשמע או לאותות אחרים הנושאים מידע. למרות שהמילה "רדיו" משמשת לתיאור תופעה זו, המכשירים שידועים לנו כטלוויזיה, רדיו, מכ"ם וטלפון סלולארי פועלים כולם בעזרת שיטת גלי הרדיו.

8. מיקרוגל • גלי מיקרו הם קרינה אלקטרומגנטית, עם אורך גל קצר משל גלי רדיו וארוך משל אורתת אדום. • גלי מיקרו, הידועים גם כאותות super-high frequency או SHF, הם בקירוב בעלי אורך גל בתחום של 30 ס"מ (תדירות 1 ג'יגה הרץ) ועד 1 מ"מ (300 ג'יגה הרץ). אולם, גבולות התחומים שבין האור התת אדום המרוחק, גלי מיקרו וגלי רדיו בתדירות אולטרה-גבוהה הם שרירותיים למדי. • הערה: למעלה מ300 ג'יגה הרץ, קליטת קרינה אלקטרומגנטית ע"י אטמוספירתכדור הארץ היא כה גדולה, שהאטמוספירה למעשה אטומה לתדרים גבוהים יותר של קרינה אלקטרומגנטית, עד שהאטמוספירה נעשית שוב שקופה במה שקרוי תת אדום ותחום תדירות חלון אופטי. • שימושים של מיקרוגל • תנור מיקרוגל - שהוא מכשיר מטבח, המפעיל קרינת מיקרו לצורך בישולמזון. טלפונים אלחוטיים - מכשיר טלפון עם קשר אלחוטי בין בסיס לשפופרת. Wireless LAN (WiFi) - כרטיסי רשת אלחוטיים של WiFi, העובדים בתחום תדרים של מיקרוגל

9. קרינה תת- אדום תת-אדום או אינפרה אדום הוא קרינה אלקטרומגנטית שלה אורך גל ארוך משל האורהנראה, אך קצר משל קרינת מיקרוגל. משמעות השם "אינפרה אדום" נעוצה במלה הלטינית Infra, שמשמעותה "מתחת". לקרינה זו יישומים צבאיים ואזרחיים. מכשירים לראיית לילה, שלט לטלוויזיה ועוד. תמונה של כלב קטן שנלקחה בעזרת שימוש באור אינפרה אדום עם סולם פרנהייט

10. אור נראה • האור הוא קרינהאלקטרומגנטית בעלת אורך גל הנראה לעין, או במובן רחב יותר, כל קרינה אלקטרומגנטית בטווח שבין התת־אדום לעל־סגול. שלושת המאפיינים העיקריים של האור (ושל כל קרינה אלקטרומגנטית) הם בהירות (או אמפליטודה, משרעת), צבע (או תדירות) וקיטוב (זווית התנודות). עקב דואליות הגל-חלקיק, האור מציג תכונות של גל והן של חלקיק, באותו זמן. ספקטרום האור הנראה מ400 ננו מטר ל-800 ננומטר.

11. קרינה על-סגולה קרינה, המגיעה מהשמש, והיא בעלת אורך-גל קצר ואנרגיה גבוהה. הקרינה העל סגולה המסוכנת ביותר גורמת לשינויים בחומר התורשתי המצוי בתאים של בני אדם, של בעלי-חיים ושל צמחים. בבני האדם, למשל, הקרינה העל-סגולה פוגעת בעיניים ובעור (קמטים, פגמים וסרטן העור).

12. קרינת רנטגן קרניים בעלות אנרגיה גבוהה, היכולות לחדור לעומק הגוף. באמצעות צילום הרנטגן אפשר לזהות שברים בגוף, לאתר חורים בשינים ועוד. חוץ מאשר לצרכים רפואיים, קרינת רנטגן משמשת בשימושים רבים נוספים, לדוגמה: איתור מטעני חבלה במזוודות נוסעים.

13. קרינה רדיו אקטיבית קרינה, הנפלטת כתוצאה מהתפרקות של גרעיני האטום של יסודות מסוימים. ישנם סוגים שונים של קרינה רדיו-אקטיבית - קרני אלפא, בעלות האנרגיה הנמוכה ביותר (שהיא למעשה גרעינים של הליום), קרני בטא (שהן אלקטרונים או פוזיטרונים), בעלות אנרגיה גבוהה יותר, וקרני גמה-קרינה אלקטרומגנטית בעלת אנרגיה גבוהה מאוד, היכולה לחדור אפילו קיר של בטון.קרינה רדיו-אקטיבית נפלטת באופן ספונטאני (ללא התערבות) מגרעינים של יסודות רדיו-אקטיביים טבעיים, כגון אוּרַנְיוּם וְרַדְיוּם. ניתן לגרום לפליטה של קרינה רדיו-אקטיבית גם מגרעינים של יסודות שאינם רדיו-אקטיביים, על ידי "הפצצת" הגרעין שלהם בחלקיקים.