Vad är strålning?

Strålning är en process där energi överförs i form av vågor eller partiklar från en källa till en annan plats utan att det krävs någon fysisk kontakt eller ett materialmedium för transporten. Det innebär att strålning kan färdas genom vakuum, luft eller andra material utan att behöva en materiell koppling. Strålning kan vara elektromagnetisk, som exempelvis ljus, radiovågor och röntgenstrålning, eller den kan vara i form av partiklar, som exempelvis alfa- och beta-partiklar.

Elektromagnetisk strålning består av oscillerande elektriska och magnetiska fält som rör sig genom rymden med ljusets hastighet.

Elektromagnetisk strålning kan omfatta ett brett spektrum av våglängder, från radiovågor och mikrovågor till synligt ljus, ultraviolett strålning, röntgenstrålning och gammastrålning. Varje del av detta spektrum har olika egenskaper och användningsområden, såsom kommunikation, uppvärmning, avbildning och joniserande strålning för medicinska ändamål.

Frekvensområden för elektromagnetisk strålning

Den elektromagnetisk strålning brukar delas in i olika frekvensområden, här är de olika frekvensområdena för elektromagnetisk strålning, ordnade från lägre frekvenser till högre frekvenser:

Frekvensområde	Frekvens	Våglängd
Radiovågor	30 KHz – 3 GHz	1 km – 10 cm
Mikrovågor	600 MHz – 300 GHz	0,5 m – 1 mm
Infrarött ljus	300 GHz – 430 THz	1 mm – 700 nm
Synligt ljus	430 THz – 790 THz (terahertz)	700 nm – 380 nm
Ultraviolett ljus	790 TH< – 30 PHz (picohertz)	380 nm – 10 nm
Röntgenstrålning	30 PHz – 30 EHz (exahertz)	10 nm – 0,01 nm
Gammastrålning	> 10 EHz	< 0,01 nm

Användningsområde för elektromagnetisk strålning

Radiovågor: Dessa har låga frekvenser och används för trådlös kommunikation, inklusive radio och TV-sändningar.
Mikrovågor: Mikrovågor används i mikrovågsugnar och trådlös kommunikation som Wi-Fi och mobiltelefoner.
Infraröd: Infraröd strålning är osynlig för det mänskliga ögat och används för värmeavkänning, fjärrkontroller och IR-kameror.
Synligt ljus: Det synliga ljuset är det område av elektromagnetisk strålning som det mänskliga ögat kan uppfatta.
Ultraviolett: Ultraviolett strålning används bland annat i medicinska och vetenskapliga sammanhang.
Röntgenstrålning: Röntgenstrålning används inom medicin för avbildning av skelett och vävnader.
Gammastrålning: Detta är den mest energirika formen av elektromagnetisk strålning och används inom medicinsk avbildning och strålbehandling.

Förutom elektromagnetisk strålning finns det andra typer av strålning, såsom partikelstrålning, joniserande strålning och icke-joniserande strålning.

Joniserande strålning

Joniserande strålning är en form av hög energi strålning som har förmågan att avlägsna elektroner från atomkärnor och därigenom skapa joner. När denna strålning interagerar med materia, som till exempel levande vävnad, överförs en del av dess energi till atomer och molekyler i materialet.

Joniserande strålning kan indelas i två huvudkategorier: elektromagnetisk strålning, som består av vågor av elektriska och magnetiska fält (som gammastrålning och röntgenstrålning), och partikelstrålning, som utgörs av strömmar av partiklar som avges från atomkärnor och kan tränga in i och påverka biologiskt material (såsom alfa-, beta- och neutronstrålning).

Det är värt att notera att gammastrålning och röntgenstrålning är samma typ av strålning, men de har olika ursprung. Röntgenstrålning genereras konstgjort genom användning av röntgenrör, medan gammastrålning härstammar från atomkärnorna i radioaktiva ämnen.

Icke-joniserande strålning

Icke-joniserande strålning är en typ av elektromagnetisk strålning som inte har tillräcklig energi för att bryta upp atomer eller molekyler. Det resulterar i att joner inte bildas. Trots detta kan denna strålning fortfarande orsaka andra typer av förändringar och skador på det bestrålade materialet.

Icke-joniserande strålning kan kategoriseras i två huvudgrupper: optisk strålning och radiofrekvent strålning.

Optisk strålning i sin tur är uppdelad i tre delar: synligt ljus, ultraviolett strålning och infraröd strålning.

UV-strålning: Denna typ av strålning kommer huvudsakligen från solen, men den kan även skapas konstgjort genom processer som används i solarier och elektrisk svetsning.
Infraröd strålning: Infraröd strålning avges från alla varma föremål, som exempelvis glödlampor och spisplattor.
Ultraljud räknas också som icke-joniserande strålning och skapas konstgjort.

Radiofrekvent strålning – delas i mikrovågor, radiovågor och lågfrekventa elektromagnetiska fält. Dessa former av strålning skapas i stor utsträckning konstgjort.

Elektromagnetiskt spektrum

Det elektromagnetiska spektrumet innebär en kontinuerlig skala av elektromagnetisk strålning som omfattar olika våglängder och frekvenser. Det sträcker sig från långa vågor med låg frekvens, som radiovågor, till korta vågor med hög frekvens, som gammastrålning. Det är en grundläggande modell som hjälper oss att förstå och klassificera olika former av elektromagnetisk strålning baserat på deras egenskaper och användningsområden.

Bilden ovan visualiserar olika våglängder: lågfrekventa vågor i den gula bakgrunden har längre våglängder än högfrekventa vågor i den röda bakgrunden. Särskilt intressanta för trådlös kommunikation är radiovågor och mikrovågor.

Radiovågor placeras inom kategorin lågfrekventa elektromagnetiska vågor (gul bakgrund i Bild 1), men deras våglängder är längre än de hos mikrovågor. Här nedan följer några exempel på våglängder och deras användningsområden:
- Våglängd på 2,5 meter används för FM-radio.
- Våglängd på 50 meter används för TV-sändningar.
- Våglängd på 500 meter används för AM-radio.
Mikrovågor å andra sidan befinner sig inom det högfrekventa området av det elektromagnetiska spektrumet. De kallas ibland korta radiovågor eftersom de befinner sig nära området för radiovågor. Korta radiovågor, eller mikrovågor, har våglängder som är mindre än 30 centimeter.