พลังงานนิวเคลียร์และรังสีก่อไอออน

ทางลัด: ความแตกต่างความคล้ายคลึงกันค่าสัมประสิทธิ์การเปรียบเทียบ Jaccardการอ้างอิง

ความแตกต่างระหว่าง พลังงานนิวเคลียร์และรังสีก่อไอออน

พลังงานนิวเคลียร์ vs. รังสีก่อไอออน

รงไฟฟ้าพลังไอน้ำ Susquehanna แสดงเครื่องปฏิกรณ์ต้มน้ำร้อน. เครื่องปฏิกรณ์ตั้งอยู่ภายในอาคารเก็บกักรูปสี่เหลี่ยมที่อยู่ด้านหน้าของหอให้ความเย็น. โรงไฟฟ้านี้ผลิตกำลังไฟฟ้า 63 ล้านกิโลวัตต์ต่อวัน เรือรบพลังงานนิวเคลียร์ของสหรัฐฯ, จากบนลงล่าง เรือลาดตระเวน USS Bainbridge (CGN-25), USS Long Beach (CGN-9) and the USS Enterprise (CVN-65), เรือยาวที่สุดและเรือบรรทุกเครื่องบินพลังงานนิวเคลียร์ลำแรก. ภาพนี้ถ่ายในปี 1964 ระหว่างการทำสถิติการเดินทาง 26,540 nmi (49,190 km) รอบโลกใน 65 วันโดยไม่ต้องเติมเชื้อเพลิง. ลูกเรือแปรอักษรเป็นสูตรมวลพลังงานของไอน์สไตน์ว่า ''E. 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.

พลังงาน

ฟ้าเป็นการเปลี่ยนแปลงพลังงาน รูปแบบหนึ่งที่สามารถมองเห็นได้ ฟ้าผ่าครั้งหนึ่ง อาจมีพลังงานศักย์ไฟฟ้า 500 megajoules ถูกเปลี่ยนให้เป็นพลังงานแสง พลังงานเสียงและพลังงานความร้อน พลังงาน หมายถึงความสามารถซึ่งมีอยู่ในตัวของสิ่งที่อาจให้แรงงานได้ หรือ Energy เป็นกำลังงานที่ใช้ในช่วงเวลาหนึ่ง หรือระยะทางหนึ่ง มีค่าเป็น จูล หรือ Joule ในทางฟิสิกส์ พลังงานเป็นหนึ่งในคุณสมบัติเชิงปริมาณพื้นฐานที่อธิบายระบบทางกายภาพหรือสถานะของวัตถุ พลังงานสามารถเปลี่ยนรูป (แปลงรูป) ได้หลายรูปแบบที่แต่ละแบบอาจจะชัดเจนและสามารถวัดได้ในหลายรูปแบบที่แตกต่างกัน กฎของการอนุรักษ์พลังงานระบุว่า พลังงาน (ทั้งหมด) ของระบบสามารถเพิ่มหรือลดได้โดยการถ่ายโอนเข้าหรือออกจากระบบเท่านั้น พลังงานทั้งหมดของระบบใด ๆ สามารถคำนวณได้โดยการรวมกันอย่างง่าย ๆ เมื่อมันประกอบด้วยชิ้นส่วนที่ไม่มีการปฏิสัมพันธ์ทั้งหลายหรือมีหลายรูปแบบของพลังงานที่แตกต่างกัน รูปแบบของพลังงานทั่วไปประกอบด้วยพลังงานจลน์ของวัตถุเคลื่อนที่, พลังงานที่แผ่รังสีออกมาโดยแสงและการแผ่รังสีของแม่เหล็กไฟฟ้าอื่น ๆ และประเภทต่าง ๆ ของพลังงานศักย์ เช่นแรงโน้มถ่วงและความยืดหยุ่น ประเภททั่วไปของการถ่ายโอนและการเปลี่ยนแปลงพลังงานประกอบด้วยกระบวนการ เช่นการให้ความร้อนกับวัสดุ, การปฏิบัติงานทางกลไกบนวัตถุ, การสร้างหรือการใช้พลังงานไฟฟ้า และปฏิกิริยาทางเคมีจำนวนมาก หน่วยของการวัดพลังงานมักจะถูกกำหนดโดยผ่านกระบวนการของการทำงาน งานที่ทำโดยสิ่งหนึ่งบนอีกสิ่งหนึ่งถูกกำหนดไว้ในฟิสิกส์ว่า เป็นแรง (หน่วย SI: นิวตัน) ที่ทำโดยสิ่งนั้นคูณด้วย ระยะทาง (หน่วย SI: เมตร) ของการเคลื่อนไหวเพื่อต่อสู้กับแรงที่กระทำโดยฝ่ายตรงข้าม ดังนั้น หน่วยพลังงานเป็นนิวตัน-เมตร หรือที่เรียกว่า จูล หน่วย SI ของกำลัง (พลังงานต่อหน่วยเวลา) เป็นวัตต์ หรือแค่ จูลต่อวินาที ดังนั้น จูลเท่ากับ วัตต์-วินาที หรือ 3600 จูลส์เท่ากับหนึ่งวัตต์-ชั่วโมง หน่วยพลังงาน CGS เป็น เอิร์ก, และหน่วยอิมพีเรียลและสหรัฐอเมริกาเป็น ฟุตปอนด์ หน่วยพลังงานอื่น ๆ เช่น อิเล็กตรอนโวลต์, แคลอรี่อาหารหรือกิโลแคลอรีอุณหพลศาสตร์ (ขึ้นอยู่กับการเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิของน้ำในกระบวนการให้ความร้อน) และ บีทียู ถูกใช้ในพื้นที่เฉพาะของวิทยาศาสตร์และการพาณิชย์ และมีปัจจัยการแปลงหน่วยที่เกี่ยวข้องให้เป็น จูล พลังงานศักย์เป็นพลังงานที่ถูกเก็บไว้โดยอาศัยอำนาจตามตำแหน่งของวัตถุในสนามพลังเช่นสนามแรงโน้มถ่วง, สนามไฟฟ้าหรือสนามแม่เหล็ก ตัวอย่างเช่น การยกวัตถุที่ต้านกับแรงโน้มถ่วงทำงานบนวัตถุและเก็บรักษาพลังงานที่มีศักยภาพของแรงโน้มถ่วง ถ้ามันตก แรงโน้มถ่วงไม่ได้ทำงานบนวัตถุซึ่งแปลงพลังงานศักย์ให้เป็นพลังงานจลน์ที่เกี่ยวข้องกับความเร็ว บางรูปแบบเฉพาะของพลังงานได้แก่พลังงานยืดหยุ่นเนื่องจากการยืดหรือการเปลี่ยนรูปของวัตถุของแข็ง, พลังงานเคมีเช่นที่ถูกปล่อยออกมาเมื่อเผาไหม้น้ำมันเชื้อเพลิงและพลังงานความร้อน, พลังงานจลน์และพลังงานศักย์ขนาดเล็ก ๆ ของการเคลื่อนไหวที่ไม่มีทิศทางของอนุภาคทำให้เป็นเรื่องขึ้นมา ไม่ใช่ทั้งหมดของพลังงานในระบบจะสามารถถูกเปลี่ยนหรือถูกโอนโดยกระบวนการของงาน; ปริมาณที่สามารถจะถูกปลี่ยนหรือถูกโอนเรียกว่าพลังงานที่มีอยู่ โดยเฉพาะอย่างยิ่งกฎข้อที่สองของอุณหพลศาสตร์จะจำกัดปริมาณของพลังงานความร้อนที่สามารถถูกเปลี่ยนให้เป็นพลังงานรูปอื่น ๆ พลังงานรูปแบบเชิงกลและอื่น ๆ สามารถถูกเปลี่ยนในทิศทางอื่น ๆ ให้เป็นพลังงานความร้อนโดยไม่มีข้อจำกัดดังกล่าว วัตถุใด ๆ ที่มีมวลเมื่อหยุดนิ่ง (จึงเรียกว่ามวลนิ่ง) มีพลังงานนิ่งที่สามารถคำนวณได้โดยใช้สมการ ของ Albert Einstein E.

พลังงานและพลังงานนิวเคลียร์ · พลังงานและรังสีก่อไอออน · ดูเพิ่มเติม »

รังสีเอกซ์

รังสีเอกซ์มือของอัลแบร์ต ฟอน คืลลิเคอร์ ถ่ายโดยวิลเฮล์ม คอนราด เรินต์เกน รังสีเอกซ์ (X-ray หรือ Röntgen ray) เป็นรังสีแม่เหล็กไฟฟ้า ที่มีความยาวคลื่นในช่วง 10 ถึง 0.01 นาโนเมตร ตรงกับความถี่ในช่วง 30 ถึง 30,000 เพตะเฮิรตซ์ (1015 เฮิรตซ์) ในเบื้องต้นมีการใช้รังสีเอกซ์สำหรับถ่ายภาพเพื่อการวินิจฉัยโรค และงานผลึกศาสตร์ (crystallography) รังสีเอกซ์เป็นการแผ่รังสีแบบแตกตัวเป็นไอออน และมีอันตรายต่อมนุษย์ รังสีเอกซ์ค้นพบโดยวิลเฮล์ม คอนราด เรินต์เกน เมื่อ ค.ศ. 1895 ทฤษฎีอิเล็กตรอนสมัยปัจจุบัน อธิบายถึงการเกิดรังสีเอกซ์ว่า ธาตุประกอบด้วยอะตอมจำนวนมากในอะตอมแต่ละตัวมีนิวเคลียสเป็นใจกลาง และมีอิเล็กตรอนวิ่งวนเป็นชั้น ๆ ธาตุเบาจะมีอิเล็กตรอนวิ่งวนอยู่น้อยชั้น และธาตุหนักจะมีอิเล็กตรอนวิ่งวนอยู่หลายชั้น เมื่ออะตอมธาตุหนักถูกยิงด้วยกระแสอิเล็กตรอน จะทำให้อิเล็กตรอนที่อยู่ชั้นในถูกชนกระเด็นออกมาวิ่งวนอยู่รอบนอกซึ่งมีภาวะไม่เสถียรและจะหลุดตกไปวิ่งวนอยู่ชั้นในอีก พร้อมกับปล่อยพลังงานออกในรูปรังสี ถ้าอิเล็กตรอนที่ยิงเข้าไปมีพลังงานมาก ก็จะเข้าไปชนอิเล็กตรอนในชั้นลึก ๆ ทำให้ได้รังสีที่มีพลังงานมาก เรียกว่า ฮาร์ดเอกซเรย์ (hard x-ray) ถ้าอิเล็กตรอนที่ใช้ยิงมีพลังงานน้อยเข้าไปได้ไม่ลึกนัก จะให้รังสีที่เรียกว่า ซอฟต์เอกซเรย์ (soft x-ray) กระบวนการเกิดหรือการผลิตรังสีเอกซ์ทั้งโดยฝีมือมนุษย์และในธรรมชาติ มีอยู่ 2 วิธีใหญ่ ๆ คือ.

พลังงานนิวเคลียร์และรังสีเอกซ์ · รังสีก่อไอออนและรังสีเอกซ์ · ดูเพิ่มเติม »

เครื่องเร่งอนุภาค

รื่องเร่งอนุภาคเชิงเส้น Van de Graaff แบบ single stage 2 MeV ในช่วงทศวรรษ 1960s กำลังอยู่ระหว่างซ่อมบำรุง ภาพสเก็ตช์ของเครื่องเร่งไฟฟ้าสถิตย์แบบแวนเดอกราฟ เครื่องเร่งอนุภาค (particle accelerator) คือเครื่องมือชนิดหนึ่งที่อาศัยสนามแม่เหล็กไฟฟ้าในการเร่งให้อนุภาคที่มีประจุเคลื่อนที่ไปจนกระทั่งมีความเร็วสูง โดยให้เคลื่อนที่อยู่ภายในท่อที่เตรียมเอาไว้ โทรทัศน์แบบ CRT เป็นตัวอย่างแบบง่ายๆ อย่างหนึ่งของเครื่องเร่งอนุภาค มีเครื่องเร่งอนุภาคพื้นฐานอยู่ 2 แบบคือ เครื่องเร่งอนุภาคแบบ electrostatic และแบบ oscillating field.

พลังงานนิวเคลียร์และเครื่องเร่งอนุภาค · รังสีก่อไอออนและเครื่องเร่งอนุภาค · ดูเพิ่มเติม »