ליקט :שמואל כהן

אנרגיה ואינטרקציה- גלים קרינה וחומר

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.

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...

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

, Xבחומר ובגופם של היצורים החיים. דוגמאות: קרני המשמשות בצילומי רנטגן; קרינה רדיו-אקטיבית.

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

מהם המקורות לקרינה בלתי מייננת ?

הקרינה האלקטרומגנטית החושפת את מקורות טבעיים: כדור הארץ לכל ספקטרום התדרים האלקטרומגנטיים נובעת

ממקורות קרינה טבעיים: השמש, פעילות אטמוספרית כמו סערות ברקים ופריקה אלקטרוסטטית.

הביאה 20 ההתפתחות הטכנולוגית במאה ה -מוקדי שידור: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.

שנאים, מכשור חשמלי, קווי חשמל, תחנות מתקני חשמל:השנאה. למטרות רפואיות, במופעי בידור, בציוד משרדי.לייזרים:

גלי רדיו הרץ עד 3 הם קרינה אלקטרומגנטית בתדירות של גלי רדיו•

מילימטר(. גלי רדיו 1 ק"מ עד 100,000 גיגהרץ )אורך גל 300.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

מכ"ם , רדיו, תופעה זו, המכשירים שידועים לנו כטלוויזיהוטלפון סלולארי פועלים כולם בעזרת שיטת גלי הרדיו.

מיקרוגל הם קרינה אלקטרומגנטית, עם אורך גל קצר משל גלי רדיו גלי מיקרו•

.תת אדום וארוך משל אור, הם SHF או super-high frequencyגלי מיקרו, הידועים גם כאותות •

מ"מ 1 ג'יגה הרץ( ועד 1 ס"מ )תדירות 30בקירוב בעלי אורך גל בתחום של ג'יגה הרץ(. אולם, גבולות התחומים שבין האור התת אדום המרוחק, 300)

גלי מיקרו וגלי רדיו בתדירות אולטרה-גבוהה הם שרירותיים למדי. ג'יגה הרץ, קליטת קרינה אלקטרומגנטית ע"י 300הערה: למעלה מ•

כדור הארץ היא כה גדולה, שהאטמוספירה למעשה אטומה אטמוספירתלתדרים גבוהים יותר של קרינה אלקטרומגנטית, עד שהאטמוספירה נעשית שוב שקופה במה שקרוי תת אדום ותחום תדירות חלון אופטי.

שימושים של מיקרוגל• , המפעיל קרינת מיקרו לצורך בישולמטבחתנור מיקרוגל - שהוא מכשיר •

- מכשיר טלפון עם קשר אלחוטי בין בסיס טלפונים אלחוטיים. מזון, WiFi - כרטיסי רשת אלחוטיים של )Wireless LAN )WiFiלשפופרת.

העובדים בתחום תדרים של מיקרוגל

קרינה תת- אדום

הוא קרינה אינפרה אדום או תת-אדום

אלקטרומגנטית שלה אורך גל ארוך משל האורהנראה, אך קצר משל קרינת מיקרוגל. משמעות

, Infraהשם "אינפרה אדום" נעוצה במלה הלטינית 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

אור נראה

הוא קרינהאורה•אלקטרומגנטית 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.

400ספקטרום האור הנראה מ ננומטר.800ננו מטר ל-

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(.

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.

קרינה רדיו אקטיבית

קרינה, הנפלטת כתוצאה מהתפרקות של גרעיני האטום של יסודות מסוימים. ישנם סוגים שונים של קרינה רדיו-אקטיבית -

בעלות האנרגיה הנמוכה ביותר )שהיא למעשה קרני אלפא, )שהן אלקטרונים או קרני בטאגרעינים של הליום(,

-קרינה וקרני גמהפוזיטרונים(, בעלות אנרגיה גבוהה יותר, אלקטרומגנטית בעלת אנרגיה גבוהה מאוד, היכולה לחדור

אפילו קיר של בטון.קרינה רדיו-אקטיבית נפלטת באופן ספונטאני )ללא התערבות(

יּום נ< מגרעינים של יסודות רדיו-אקטיביים טבעיים, כגון אּור?יּום. ניתן לגרום לפליטה של קרינה רדיו-אקטיבית גם ד< ר? ו<

מגרעינים של יסודות שאינם רדיו-אקטיביים, על ידי "הפצצת" הגרעין שלהם בחלקיקים.