สารบัญ
ธาตุกัมมันตรังสี คืออะไร ประเภทรังสีที่แผ่นออกมาและการใช้งาน
ธาตุกัมมันตรังสี ถือเป็นสิ่งที่ทุกคนคุ้นเคยกันในระดับหนึ่งอยู่แล้ว ถูกค้นพบครั้งแรกโดยอองตวน อองรี แบ็กเกอเรล (Antoine Henri Becquerel) เมื่อปี 1896 จึงอยากพาเด็ก ๆ ทุกคนมาศึกษารายละเอียดเบื้องต้นเพื่อสร้างความเข้าใจอย่างถูกต้อง รู้จักกับความหมาย ประเภท การนำไปใช้งาน รวมถึงอันตรายที่ต้องระวังกันด้วย
ธาตุกัมมันตรังสี คืออะไร?
ธาตุกัมมันตรังสี หรือ Radioactive คือ ชนิดของธาตุที่องค์ประกอบในนิวเคลียสไม่เสถียรจึงเกิดการสลายตัว หรือปล่อยรังสีธาตุตลอดเวลาเพื่อสร้างองค์ประกอบในนิวเคลียสให้เกิดความเสถียรสมดุลที่สุด ธาตุเหล่านี้จะมีเลขอะตอมมากกว่า 82 เช่น ยูเรเนียม (Uranium) มีเลขมวล 238 เลขอะตอม 92 หรือ เรเดียม (Radium) มีเลขมวล 226 เลขอะตอม 88 หรือมีลักษณะเป็นได้ทั้งไอโซโทปบางตัวของธาตุบางชนิด เช่น คาร์บอน-14 (C-14)
ประเภทของรังสีที่แผ่นออกและพบได้บ่อย
1. รังสีแอลฟา / อนุภาคแอลฟา (Alpha: α)
เกิดจากนิวเคลียสขนาดใหญ่ มีมวลมากเกิดการสลายตัว หรือมีโปรตอนในนิวเคลียสมากเกินไป เพื่อต้องการปรับตัวให้เกิดความเสถียร รังสีรูปแบบนิวเคลียสของฮีเลียม (Helium) จะถูกปล่อยมาโดยมีสถานะไฟฟ้าเป็นประจุบวก มวลใหญ่ จึงมีการเบี่ยงเบนขณะเคลื่อนที่ยาก การทะลุผ่านสิ่งกีดขวางต่ำ หากชนเข้ากับสิ่งใดพลังงานจะถูกถ่ายทอดออกจนเกือบหมดและแตกตัวเป็นไอออนของสารที่รังสีผ่านได้ ถือว่าเป็นธาตกัมมันตรังสีที่อันตรายน้อยที่สุดกับสิ่งมีชีวิต
2. รังสีบีตา / อนุภาพบีตา (Beta: β)
เกิดจากนิวเคลียสที่มีนิวตรอนจำนวนมากสลายตัว คุณสมบัติใกล้เคียงกับอิเล็กตรอน สถานะไฟฟ้าเป็นประจุลบ มวลต่ำ แต่ทะลุผ่านสิ่งกีดขวางได้สูงกว่ารังสีแอลฟาถึง 100 เท่า เคลื่อนที่เร็วระดับใกล้เคียงความเร็วแสง
3. รังสีแกมมา (Gamma: γ)
เกิดจากนิวเคลียสในอะตอมมีระดับพลังงานสูงหรือได้รับการกระตุ้น เกิดเป็นรังสีแกมมา สถานะไฟฟ้าเป็นกลาง คุณสมบัติคล้ายรังสี X-ray (คลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าความยาวคลื่นสั้นนหรือความถี่สูง) ปราศจากประจุและมวล มีพลังงานสูงมาก เคลื่อนที่เท่าระดับความเร็วแสง ทะลุผ่านสิ่งกีดขวางได้ดีที่สุด และเป็นอันตรายกับสิ่งมีชีวิตมากที่สุด
การนำธาตุกัมมันตรังสีไปประยุกต์ใช้
- ใช้คาร์บอน-14 (C-14) คำนวณอายุวัตถุโบราณ อายุฟอสซิล
- ใช้ฟอสฟอรัส-32 (P-32) ศึกษาการเคลื่อนที่และธาตุอาหารที่พืชต้องการ
- ใช้โพแทนเซียม-32 (K-32) หาอัตราการดูดซึมของต้นไม้
- ใช้ไอโอดีน-131 (I-131) ศึกษาและรักษาโรคต่อมไทรอยด์เป็นพิษ
- ใช้โคบอลต์-60 (Co-60) และเรเดียม-226 (Ra-226) สำหรับรักษาโรคมะเร็ง
- ใช้รังสีแกมมาของโคบอลต์-60 (Co-60) ยืดอายุการเก็ฐรักษาอาหารด้วยการทำลายแบคทีเรีย
- ใช้พลังงานความร้อนจากปฏิกิริยานิวเคลียร์ของยูเรเนียม-238 (U-238) ในเตาปฏิกรณ์ปรมาณูเพื่อสร้างไอน้ำใช้ผลิตกระแสไฟฟ้า
อันตรายจากธาตุกัมมันตรังสี
อย่างไรก็ตามอย่างที่ทุกคนรู้ว่าธาตุกัมมันตรังสีเมื่อเคลื่อนผ่านตัวกลางจะทำให้แตกเป็นไอออน จึงอันตรายต่อสิ่งมีชีวิต หากสัมผัสปริมาณมากเซลล์อวัยวะก็เกิดการแตกตัว เพิ่มโอกาสเสี่ยงต่อการเกิดโรคมะเร็ง หรือถ้าได้รับติดต่อกันนาน ๆ อาจส่งต่อถึงระดับการกลายพันธุ์ของพันธุกรรมในเซลล์โดยเฉพาะกลุ่มเซลล์สืบพันธุ์ สร้างปัญหาต่อการถ่ายทอดพันธุกรรมไปยังรุ่นถัดไป
