Sinaran zarah

Sinaran zarah merupakan sinaran tenaga melalui cara gerakan pantas zarah subatom. Pancaran zarah merujuk kepada alur zarah (particle beam) sekiranya kesemua zarah bergerak dalam arah yang sama, sama seperti pancaran cahaya.

Disebabkan kembaran zarah-gelombang, kesemua zarah bergerak mempunyai ciri-ciri gelombang. zarah berkuasa tinggi lebih mudah menampakkan ciri-ciri zarah, sementara zarah tenaga rendah lebih mudah menampakkan ciri-ciri gelombang.

Jenis dan penghasilan pancaran zarah

Zarah boleh di cas dan nyahcas melalui elektrik:

Pancaran radiasi boleh dipancarkan oleh nukleus atom tidak stabil (penguraian radioaktif) dalam bentuk zarah bercas positif, zarah alfa (α), zarah beta bercas positif atau negatif (β) (yang kemudian lebih biasa) , foton (dikenali sebagai zarah gama, γ), atau neutron. Neutrino dihasilkan dalam penguraian beta tambahan kepada zarah beta; ia bertindak balas dengan jisim amat lemah. Foton, neutron dan neutrino adalah zarah tak bercas. Kejadian penguraian pancaran proton dan penguraian gugusan (cluster decay) turut menghasilkan (kelompok) nukleon sebagai zarah bercas, namun perkara sebegini amat jarang berlaku.

Bentuk lain sinaran zarah, termasuk meson dan muon, terhasil secara semula jadi apabila sinar kosmos menghentam atmosfera. Meson terdapat di altitude tinggi, tetapi muon boleh diukur walaupun pada aras laut.

Zarah bercas (elektron, meson, proton, zarah alfa, ion atom lebih berat, dll.) boleh dihasilkan oleh pemecut zarah. Pemecut zarah juga mampu menghasilkan pancaran neutrino. Pancaran neutron kebanyakannya dihasilkan oleh reaktor nuklear. Bagi penghasilan sinaran elektromagnet, terdapat banyak kaedah, bergantung kepada jarak gelombang (lihat spektrum elektromagnet).

Telus melalui jisim

Menurut pandangan perlindungan radiasi, radiasi sering kali dibahagi kepada dua kategori, sinaran pengion (ionizing radiation) dan sinaran tidak mengion (non-ionizing radiation), untuk mewakili aras bahaya kepada manusia. Pengionan merupakan proses menyingkir elektron dari atom, meninggalkan dua zarah bercas elektrik (elektron dan ion bercas positif) di belakang. Elektron bercas negatif dan ion bercas positif terhasil akibat sinaran pengion mungkin menyebabkan kerosakan kepada sel hidup. Asasnya, zarah adalah mengion sekiranya tenaganya lebih tinggi berbanding tenaga mengion bahan biasa, contohnya, beberapa eV.

Menurut International Commission on Non-Ionizing Radiation Protection (lihat: http://www.icnirp.de/), pancaran elektromagnetik memancar dari ultraungu kepada infra, kepada frekuensi radio (termasuk sinaran mikrogelombang), statik, dan elektrik beza-masa dan medan magnetik, dan ultrabunyi termasuk ke dalam pancaran tidak mengion.

Zarah bercas disebut di atas kesemuanya termasuk dalam pancaran mengion. Ketika melalui jisim, ia mengion dan dengan itu kehilangan tenaga dalam banyak langkah kecil. Jarak ke titik di mana zarah bercas kehilangan kesemua tenaga dikenali sebagai jarak zarah. Jarak ini bergantung kepada jenis zarah, tenaga awalnya, dan bahaya dilaluinya. Sama juga, kehilangan tenaga per unit jarak laluan, 'kuasa menghenti', bergantung kepada jenis dan tenaga zarah bercas dan kepada bahan. Kuasa menghenti dan dengan itu, ketumpatan pengionan, biasanya meningkat pada hujung julat dan sampai maksimum, Puncak Bragg, sejurus sebelum tenaga jatuh kepada sifar...