Wszystkie gwiazdy, w tym Słońce, emitują promieniowanie. Źródła naziemne, takie jak reaktor jądrowy lub bomba atomowa, również wytwarzają energię promieniowania. Promieniowanie to przemieszcza się w przestrzeni w linii prostej, dopóki nie zostanie odbite, odchylone lub pochłonięte, gdy napotka inną istotę. Najbardziej przenikliwe formy promieniowania mogą przenikać bezpośrednio przez ciała stałe. Niektóre rodzaje są bardziej przenikliwe niż inne.
Rodzaje promieniowania
Istnieją dwa podstawowe rodzaje promieniowania: cząstki energetyczne i pakiety energii zwane fotonami. Promieniowanie cząsteczkowe obejmuje cząstki alfa, promieniowanie beta, neutrina, promienie kosmiczne i wiele niedawno odkrytych cząstek subatomowych, takich jak mion. Fotony energii promieniowania, zwane również falami elektromagnetycznymi, obejmują fale radiowe, mikrofale, fale podczerwone, fale światła widzialnego, fale ultrafioletowe, promienie rentgenowskie i promienie gamma.
Penetracja promieniowania cząstek
Cząstka alfa składa się z dwóch protonów i dwóch neutronów. Papier może zatrzymać tę nieporęczną cząstkę. Cząsteczki beta penetrują materię skuteczniej niż cząstki alfa. Ponieważ jednak cząstki beta są w rzeczywistości elektronami, ich ładunek elektryczny utrudnia ich zdolność przenikania, i szybko tracą energię, dzięki czemu takie materiały jak drewno, plastik i aluminium mogą zatrzymać promieniowanie beta. Pierwotne promienie kosmiczne, które składają się głównie z protonów, nie mogą przeniknąć do ziemskiej atmosfery. Jednak gdy pierwotne promienie kosmiczne wchodzą w interakcję z cząstkami atmosferycznymi, wytwarzają przenikliwe wtórne promienie kosmiczne, zwłaszcza miony. Miony penetrują gęstsze partie ziemskiej atmosfery, docierają na powierzchnię, a nawet przenikają na znaczną głębokość do wód oceanicznych.
Penetracja promieniowania elektromagnetycznego
Fale elektromagnetyczne łatwo przenikają do atmosfery. Nawet mniej energetyczne fale radiowe z kosmosu docierają do powierzchni Ziemi. Promieniowanie elektromagnetyczne o krótszych długościach fal najskuteczniej penetruje materiały. Promienie rentgenowskie mają bardzo krótkie fale, dzięki czemu mogą przenikać do tkanek miękkich ludzkiego ciała. Promienie gamma, które mają najkrótsze długości fal ze wszystkich promieniowania elektromagnetycznego, mają jeszcze większą moc przenikania. Według Wydziału Chemii Uniwersytetu Duke’a, aby ich powstrzymać, potrzeba „kilka centymetrów ołowiu lub ponad metr betonu”.
Najbardziej penetrujące promieniowanie
Cząstki zwane neutrinami nie mają ładunku elektrycznego ani mierzalnej masy. Neutrina są najbardziej przenikliwym rodzajem promieniowania. Ich zdolności penetracyjne są tak duże, że „neutrino musi przejść przez wiele lat świetlnych materii, aby uzyskać 50-50 szansa na interakcję” z jądrem jakiegoś atomu, według „The New Quantum Universe” Tony'ego Heya i Patricka Waltersa. Mogą łatwo przejść przez ziemię.