Promieniowanie jonizujące czy radioaktywne?

Promieniowanie jonizujące, któremu poświęcony jest mój blog, niekiedy bywa określane mianem „promieniowania radioaktywnego”, choć termin ten nie występuje ani w literaturze naukowej, ani w ustawodawstwie (por. prawo atomowe - LINK). Przyjrzyjmy się więc nazewnictwu od strony językowej.

Definicja przymiotnika „radioaktywny” w Słowniku Języka Polskiego odsyła nas do hasła „promieniotwórczy”, są to bowiem synonimy i mogą być używane wymiennie [LINK]. „Promieniotwórczy” zaś oznacza:

• „związany z promieniotwórczością” 
• "radioaktywny" . 

Promieniotwórczość z kolei to zdolność jąder atomowych do samorzutnego rozpadu, połączonego zwykle z emisją cząstek alfa, beta lub kwantów gamma. Zatem termin „promieniowanie radioaktywne” możemy zastąpić terminem „promieniowanie promieniotwórcze” i wychodzi nam pleonazm („masło maślane”), podobnie jak w przypadku terminu "demokracja ludowa" ("ludowe rządy ludu"). Określenie "promieniowanie radioaktywne (promieniotwórcze)" jest o tyle błędne, ponieważ promieniowanie samo w sobie nie jest „promieniotwórcze” („radioaktywne”), ono jest raczej skutkiem promieniotwórczości, czyli  zdolności do emitowania promieniowania przez niektóre pierwiastki. Warto też zwrócić uwagę na fakt, że promieniowanie jonizujące nie zawsze jest skutkiem zjawiska radioaktywności, które - z definicji - zachodzi na poziomie jądra atomowego. Przykładem może sytuacja, gdy elektron wybity na wyższą orbitę powraca na niższą, oddając nadmiar energii w postaci kwantu promieniowania rentgenowskiego - całe zjawisko zachodzi między powłokami elektronowymi (na rysunku  tor cząstki nr 1). Podobnie dzieje się w przypadku promieniowania hamowania (nr 2):

https://www.seceng.co.kr/eng/technology/xray_principle/?ckattempt=1

Mimo to termin "promieniowanie radioaktywne" ten często jest stosowany w tekstach popularnych, szczególnie o zabarwieniu sensacyjnym. Niekiedy też może być użyty, jeśli zależy nam na podkreśleniu wymowy tekstu i swoistego "dobicia puenty dechą", by czytelnik, zwłaszcza niezorientowany, nie miał wątpliwości, o jaki rodzaj promieniowania chodzi. Jest to o tyle istotne, ponieważ bardzo wiele osób myli promieniowanie jonizujące z mikrofalami i generalnie falami radiowymi, o czym pisałem osobno [LINK]. 

Sam pleonazm też nie zawsze jest błędem, szczególnie gdy stanowi chwyt retoryczny czy zabieg literacki mający na celu wzmocnienie wydźwięku wypowiedzi. Mogą też być pleonazmy pozorne, np. biały śnieg [LINK]

Tym niemniej właściwym określeniem jest „promieniowanie jonizujące”, czyli mające zdolność jonizacji – tworzenia jonów, atomów obdarzonych ładunkiem elektrycznym. Jonizacja może następować:

• bezpośrednio, w przypadku promieniowania złożonego z cząstek o ładunku elektrycznym (alfa, beta, protony), 
• pośrednio, za pośrednictwem elektronów wybijanych z powłok przez promieniowanie fotonowe (kwanty gamma i rentgenowskie) lub cząstki obojętne (neutrony). 

https://www.env.go.jp/en/chemi/rhm/basic-info/1st/01-03-06.html

Aby promieniowanie elektromagnetyczne zostało zakwalifikowane do jonizującego, musi mieć energię większą niż ultrafiolet (nadfiolet, UV, dawniej promieniowanie pozafiołkowe lub nadfiołkowe) - granica przebiega między światłem widzialnym a UV-A (długość fali 320-380 nm). Całość widma promieniowania elektromagnetycznego, wraz z obrazowym przedstawieniem długości fali doskonale ilustruje ten diagram: 

https://www.prorankingi.pl/blog/czy-mikrofalowka-jest-szkodliwa-dla-zdrowia/#wplyw-mikrofal-na-zywnosc

I kolejny, jeszcze bardziej obrazowy wykres:

https://si2pem.gov.pl/about_pem/

Stąd też, choć ultrafiolet może powodować jonizację, nie zalicza się do promieniowania jonizującego. Zdolność ultrafioletu do jonizacji pozwala mierzyć to promieniowanie przy pomocy liczników G-M, jeżeli oczywiście ich ścianka jest przepuszczalna dla tego promieniowania. Zatem liczniki G-M przeznaczone do pomiaru UV muszą mieć specjalne okienko kwarcowe, przepuszczalne dla UV. gdyż zwykłe szkło silnie pochłania. Jeśli jednak licznik ma rejestrować tylko promieniowanie jonizujące, jego obudowa powinna odcinać ultrafiolet, aby nie zawyżał wyniku. W licznikach BOB-33 i BOB-33A osiągnięto to przez pomalowanie bańki licznika czarną farbą. Z kolei w przypadku chińskich M4011 po prostu ukryto licznik wewnątrz obudowy dozymetru - niektóre serie tych liczników były czułe na ultrafiolet, co widać na poniższym filmie:

Skoro już wyjaśniliśmy nazewnictwo dotyczące promieniowania jonizującego, błędnie zwanego radioaktywnym, przyjrzyjmy się teraz promieniowaniu niejonizującemu. Zaliczają się do niego następujące rodzaje promieniowania:

• ultrafiolet (UV)
• światło widzialne
• podczerwień (IR)
• fale radiowe:
• mikrofale
• fale ultrakrótkie (UKF, na Zachodzie zwane błędnie, od stosowanej w tym zakresie modulacji częstotliwościowej, "FM")
• fale krótkie (SW)
• fale średnie (MW, w zachodnich radioodbiornikach dwuzakresowych często zwane błędnie, od modulacji amplitudowej, "AM")
• fale długie (LW)

Promieniowanie niejonizujące oznacza się osobnymi symbolami, zupełnie odmiennymi od "koniczynki" oznaczającej promieniowanie jonizujące:

Najczęściej znak "uwaga, promieniowanie niejonizujące" stosuje się w odniesieniu do fal radiowych, szczególnie tych o najmniejszej długości fali, czyli mikrofal. Są one stosowane w kuchenkach mikrofalowych, radarach, telefonii komórkowej, sieciach Wi-Fi oraz łączności Bluetooth. Do pomiaru tego promieniowania służą specjalne radiometry mikrofalowe, niemające nic wspólnego z dozymetrami promieniowania jonizującego. 

https://pl.aliexpress.com/item/4000077044996.html

Mimo to nieuczciwi (albo niedouczeni) sprzedawcy, głównie z Aliexpress, często mieszają te dwa rodzaje promieniowania i mierników. Radiometry mikrofalowe (i ogólnie mierniki pola elektromagnetycznego) są opisywane jako licznik Geigera, zaś dozymetry wykorzystujące licznik Geigera reklamowane wizerunkami stacji bazowych telefonii komórkowych.

Wprowadza to ogromny chaos pojęciowy w powszechnej świadomości, który potem muszę mozolnie porządkować przez poglądowe wpisy na blogu. Szczególnie "winne" są tu opisy z Aliexpress, zawierające jak najwięcej słów kluczowych, dodatkowo automatycznie tłumaczone w sposób dość koślawy: 

Źródło - Aliexpress

W zwalczaniu mitów i naocznym ilustrowaniu odmienności obu rodzajów promieniowania bardzo przydatne są mierniki kombinowane, łączące w jednej obudowie dozymetr promieniowania jonizującego i radiometr mikrofalowy. Takie urządzenie pozwala za pomocą jednego eksperymentu udowodnić, że telefon komórkowy emituje mikrofale, ale bez promieniowania jonizującego, zaś źródła promieniowania jonizującego nie generują mikrofal. 

Takim miernikiem jest choćby JD-3001, omawiany dwa lata temu, który ma osobne tryby do pomiaru promieniowania jonizującego i niejonizującego, zaś wyniki mogą być logowane w pamięci:

https://promieniowanie.blogspot.com/2021/11/dozymetr-jd-3001.html

Podsumowując, zalecam używanie prawidłowego terminu "promieniowanie jonizujące" zamiast "radioaktywne", choć przyznaję, że niekiedy na blogu zdarzało mi się użyć niepoprawnego określenia, szczególnie w początkach działalności. Staram się jednak korygować starsze wpisy, a w nowszych stosować właściwą terminologię.

Na koniec argument dość ryzykowny, zważywszy na powszechność niektórych błędów, czyli liczba wyników Google dla obu terminów:

Z kolei w katalogach Biblioteki Narodowej stosunek ten wynosi 6 do 1147. Termin "promieniowanie radioaktywne" pojawia się tylko w tekstach popularnych albo jest generowany przez wyszukiwarkę, która łączy wyrazy należące do różnych związków w obrębie jednego tytułu, np. Izotopy radioaktywne jako źródło promieniowania gamma. 

Myślę, że stosowanie terminu "promieniowanie jonizujące" w literaturze naukowej, przy jednoczesnym praktycznym braku publikacji o "promieniowaniu radioaktywnym" powinno stanowić ostateczny argument za używaniem prawidłowej terminologii. 

Jeżeli nie zgadzacie się z moją argumentacją, macie inne spojrzenie na sprawę, coś jest niejasne, albo chcecie uzupełnić niniejszy wpis, dajcie znać w komentarzach!