บรรยากาศของโลกและรังสีก่อไอออน

ทางลัด: ความแตกต่างความคล้ายคลึงกันค่าสัมประสิทธิ์การเปรียบเทียบ Jaccardการอ้างอิง

ความแตกต่างระหว่าง บรรยากาศของโลกและรังสีก่อไอออน

บรรยากาศของโลก vs. รังสีก่อไอออน

ลักษณะบรรยากาศของโลก บรรยากาศของโลก คือ อากาศที่ห่อหุ้มโลกอยู่โดยรอบ วันที่สืบค้น 6 พฤศจิกายน.. รังสีก่อไอออน (ionizing radiation) เกิดจากการแผ่รังสีที่มีพลังงานพอที่จะปลดปล่อยอิเล็กตรอนให้เป็นอิสระจากอะตอมหรือโมเลกุล หรือเป็นการแผ่รังสีจากการแตกตัวเป็นไอออน (Ionization) การแผ่รังสีดังกล่าว (หรือสั้น ๆ ว่ารังสี) ถูกสร้างขึ้นจากอนุภาคย่อย, ไอออนหรืออะตอมที่มีพลัง, เคลื่อนที่ด้วยความเร็วสูง (ปกติเร็วกว่าความเร็วแสง 1%) และเป็นคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าที่ปลายสเปคตรัมของคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าพลังงานสูง รังสีแกมมา, รังสีเอกซ์, และส่วนที่เป็นอัลตราไวโอเลตที่สูงกว่าของสเปกตรัมแม่เหล็กไฟฟ้าเป็นพวกแตกตัวเป็นไอออน ในขณะที่ส่วนที่เป็นอัลตราไวโอเลตที่ต่ำกว่าของสเปกตรัมแม่เหล็กไฟฟ้าอีกทั้งส่วนล่างของสเปคตรัมที่ต่ำกว่ายูวีที่รวมทั้งแสงที่มองเห็นได้ (รวมเกือบทุกประเภทของแสงเลเซอร์), อินฟาเรด, ไมโครเวฟ และคลื่นวิทยุ ทั้งหมดนี้ถูกพิจารณาว่าเป็นรังสีที่ไม่มีการแตกตัวเป็นไอออน เขตแดนระหว่างรังสีแม่เหล็กไฟฟ้าแบบแตกตัวเป็นไอออนและที่ไม่ใช่แบบแตกตัวเป็นไอออนที่เกิดขึ้นในรังสีอัลตราไวโอเลตไม่ได้ถูกกำหนดไว้อย่างชัดเจน เนื่องจากโมเลกุลและอะตอมที่แตกต่างกันจะแตกตัวเป็นไอออนที่พลังงานแตกต่างกัน นิยามที่ตกลงกันกำหนดเขตแดนไว้ที่พลังงานของโฟตอนระหว่าง 10 eV ถึง 33 eV ในรังสีอัลตราไวโอเลต อนุภาคย่อยของอะตอมทั่วไปที่แตกตัวเป็นไอออนจากกัมมันตภาพรังสีรวมถึงอนุภาคแอลฟา, อนุภาคบีตา, และนิวตรอน เกือบทั้งหมดของผลิตภัณฑ์จากการสลายให้กัมมันตรังสีจะเป็นพวกที่แตกตัวเป็นไอออนเพราะพลังงานจากการสลายได้กัมมันตรังสีโดยทั่วไปจะสูงกว่าอย่างมากจากที่จำเป็นต้องใช้ในการแตกตัว อนุภาคย่อยของอะตอมที่มีการแตกตัวอื่น ๆที่เกิดขึ้นตามธรรมชาติก็มี มิวออน, มีซอน, โพสิตรอน, นิวตรอนและอนุภาคอื่น ๆ ที่ประกอบขึ้นเป็นรังสีคอสมิกขั้นที่สอง ที่มีการผลิตหลังจากรังสีคอสมิกขั้นที่นึ่งมีปฏิสัมพันธ์กับชั้นบรรยากาศของโลก รังสีคอสมิกยังอาจผลิตไอโซโทปรังสีในโลกอีกด้วย (ตัวอย่างเช่นคาร์บอน-14) ซึ่งเป็นผลให้เกิดการเสื่อมสลายและผลิตรังสีที่เกิดจากการแตกตัวเป็นไอออน รังสีคอสมิกและการเสื่อมสลายของไอโซโทปกัมมันตรังสีเป็นแหล่งที่มาหลักของรังสีที่เกิดจากการแตกตัวเป็นไอออนตามธรรมชาติบนโลกที่เรียกว่ารังสีพื้นหลัง ในอวกาศ การปล่อยรังสีความร้อนตามธรรมชาติจากสสารที่อุณหภูมิสูงมาก (เช่นการปล่อยพลาสมาหรือโคโรนาของดวงอาทิตย์) อาจเป็นการแตกตัวเป็นไอออน รังสีจากการเป็นไอออนอาจถูกผลิตขึ้นตามธรรมชาติโดยการเร่งความเร็วของอนุภาคที่มีประจุโดยสนามแม่เหล็กไฟฟ้าในธรรมชาติ (เช่นฟ้าผ่า), แม้ว่าจะหายากบนโลก การระเบิดแบบซูเปอร์โนวาตามธรรมชาติในอวกาศจะผลิตปริมาณมากของรังสีจากการแตกตัวเป็นไอออนใกล้กับการระเบิด ซึ่งจะเห็นได้จากผลกระทบของมันในเนบิวล่าที่แวววาวที่เกี่ยวข้องกับพวกมัน รังสีจากการแตกตัวยังสามารถสร้างแบบเทียมขึ้นมาได้โดยใช้หลอดรังสีเอกซ์, เครื่องเร่งอนุภาค และวิธีการต่างๆที่ผลิตไอโซโทปรังสีแบบเทียม รังสีจากการแตกตัวจะมองไม่เห็นและจะไม่สามารถตรวจพบได้โดยตรงจากความรู้สึกของมนุษย์, ดังนั้นเครื่องมือตรวจจับรังสีเช่นเครื่องไกเกอร์เคาน์เตอร์จึงจำเป็น อย่างไรก็ตามรังสีจากการแตกตัวอาจนำไปสู่​​การปล่อยครั้งที่สองของแสงที่มองเห็นได้หลังจากการมีปฏิสัมพันธ์กับสสาร เช่นในการฉายรังสีแบบ Cherenkov และการเรืองแสงรังสี (radioluminescence) รังสีจากการแตกตัวถูกนำไปใช้อย่างสร้างสรรค์ในหลากหลายสาขาเช่นยา, การวิจัย, การผลิต, การก่อสร้างและพื้นที่อื่น ๆ แต่ก็ทำให้เกิดอันตรายต่อสุขภาพถ้าไม่ปฏิบัติตามมาตรการที่เหมาะสมที่ต่อต้านกับการสัมผัสที่ไม่พึงประสงค์ การสัมผัสกับรังสีจากการแตกตัวจะทำให้เกิดความเสียหายให้กับเนื้อเยื่อที่มีชีวิตและสามารถส่งผลให้เกิดการกลายพันธุ์, การเจ็บป่วยเนื่องจากรังสี, มะเร็งและการเสียชีวิต.

รังสีคอสมิก

ฟลักซ์รังสีคอสมิกเทียบกับพลังงานอนุภาค รังสีคอสมิก (cosmic ray) เป็นรังสีพลังงานสูงอย่างยิ่งที่ส่วนใหญ่กำเนิดนอกระบบสุริยะ อาจทำให้เกิดการสาดอนุภาครองซึ่งทะลุทะลวงและมีผลกระทบต่อบรรยากาศของโลกและบ้างมาถึงผิวโลกได้ รังสีคอสมิกประกอบด้วยโปรตอนและนิวเคลียสอะตอมพลังงานสูงเป็นหลัก มีที่มาลึกลับ ข้อมูลจากกล้องโทรทรรศน์อวกาศแฟร์มี (2556) ถูกตีความว่าเป็นหลักฐานว่าส่วนสำคัญของรังสีคอสมิกปฐมภูมิกำเนิดจากมหานวดารา(supernova) ของดาวฤกษ์ขนาดยักษ์ ทว่า คาดว่ามหานวดารามิใช่แหล่งเดียวของรังสีคอสมิก นิวเคลียสดาราจักรกัมมันต์อาจผลิตรังสีคอสมิกด้วย รังสีคอสมิกถูกเรียกว่า "รังสี" เพราะทีแรกเข้าใจผิดว่าเป็นคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า ในการใช้ทางวิทยาศาสตร์ทั่วไป อนุภาคพลังงานสูงที่มีมวลในตัว เรียก รังสี "คอสมิก" และโฟตอน ซึ่งเป็นควอนตัมของรังสีแม่เหล็กไฟฟ้า (จึงไม่มีมวลในตัว) ถูกเรียกด้วยชื่อสามัญ เช่น "รังสีแกมมา" หรือ "รังสีเอ็กซ์" ขึ้นกับความถี่ รังสีคอสมิกดึงดูดความสนใจอย่างมากในทางปฏิบัติ เนื่องจากความเสียหายที่รังสีกระทำต่อไมโครอิเล็กทรอนิกส์ และชีวิตนอกเหนือการป้องกันจากบรรยากาศและสนามแม่เหล็ก และในทางวิทยาศาสตร์ เพราะมีการสังเกตว่า พลังงานของรังสีคอสมิกพลังงานสูงอย่างยิ่ง (ultra-high-energy cosmic rays, UHECRs) ที่มีพลังงานมากที่สุดเฉียด 3 × 1020 eV หรือเกือบ 40 ล้านเท่าของพลังงานของอนุภาคที่ถูกเครื่องเร่งอนุภาคขนาดใหญ่เร่ง ที่ 50 จูล รังสีคอสมิกพลังงานสูงอย่างยิ่งมีพลังงานเทียบเท่ากับพลังงานจลน์ของลูกเบสบอลความเร็ว 90 กิโลเมตรต่อชั่วโมง ด้วยผลการค้นพบเหล่านี้ จึงมีความสนใจสำรวจรังสีคอสมิกเพื่อหาพลังงานที่สูงกว่านี้ ทว่า รังสีคอสมิกส่วนมากไม่มีพลังงานสูงสุดขีดเช่นนั้น การกระจายพลังงานของรังสีคอสมิกสูงสุดที่ 0.3 กิกะอิเล็กตรอนโวลต์ (4.8×10−11 J) ในบรรดารังสีคอสมิกปฐมภูมิซึ่งกำเนิดนอกบรรยากาศของโลก ราว 99% ของนิวเคลียส (ซึ่งหลุดจากเปลือกอิเล็กตรอนของมัน) เป็นอะตอมที่ทราบกันดี และราว 1% เป็นอิเล็กตรอนเดี่ยว (คล้ายอนุภาคบีตา) ในจำนวนนิวเคลียส ราว 90% เป็นโปรตอน คือ นิวเคลียสไฮโดรเจน 9% เป็นอนุภาคแอลฟา และ 1% เป็นนิวเคลียสของธาตุหนักกว่า ส่วนน้อยมากเป็นอนุภาคปฏิสสารที่เสถียร เช่น โพสิตรอนและแอนติโปรตอน ธรรมชาติที่แน่ชัดของส่วนที่เหลือนี้เป็นขอบเขตการวิจัยที่กำลังดำเนินอยู่ การแสวงอนุภาคอย่างแข็งขันจากวงโคจรโลกยังไม่พบแอนติแอลฟ.

บรรยากาศของโลกและรังสีคอสมิก · รังสีก่อไอออนและรังสีคอสมิก · ดูเพิ่มเติม »