30,263 Views
Favorite
กัมมันตภาพรังสี (Radioactivity) คือ รังสีที่แผ่ออกมาจากธาตุบางชนิด ขณะที่ธาตุที่แผ่รังสีออกมาได้จะเรียกว่า ธาตุกัมมันตรังสี (Radioactive Elements) ซึ่งโดยธรรมชาติแล้วมีธาตุที่แผ่รังสีออกมาเองได้ประมาณ 60 ชนิด เป็นรังสีที่เราพบได้ในแต่ละวัน แต่มันมีปริมาณน้อยหรือไม่ก็ไม่ส่งผลอันตรายต่อร่างกายของเรา กลุ่มนี้เรียกว่า กัมมันตภาพรังสีจากพื้นโลก อีกส่วนคือส่วนที่มาจากนอกโลกซึ่งเรียกว่า กัมมันตภาพจากรังสีคอสมิกซึ่งบางส่วนก็หลุดลอดชั้นบรรยากาศของโลกเข้ามาได้ และอีกส่วนเกิดขึ้นจากน้ำมือมนุษย์ กิจกรรมต่าง ๆ อุปกรณ์และเครื่องมือต่างๆ เช่น การใช้รังสีเอ็กซ์ในทางการแพทย์ การตรวจสอบความปลอดภัย หรือการใช้กัมมันตภาพรังสีในการถนอมอาหารในโรงงานอุตสาหกรรมเป็นต้น
ไอโซโทปเป็นเสมือนชนิดย่อยของธาตุ (ซึ่งปล่อยรังสีออกมาได้) ยกตัวอย่างเช่น ไอโซโทปรังสีของไฮโดรเจน เรียกว่า ตริเตียม มีเลขมวล 3 เขียนแทนด้วย 3H โดยตริเตียมก็เป็นธาตุไฮโดรเจนเช่นกัน แต่เป็นไฮโดรเจนชนิดที่แผ่รังสีออกมาได้นั่นเอง เปรียบเทียบได้กับโทรศัพท์มือถือยี่ห้อผลไม้ซึ่งออกมาในแต่ละปี จะมีรุ่นย่อยที่มีความแตกต่างกันในเรื่องขนาดของหน่วยความจำเท่านั้น แบ่งย่อยเป็นรุ่น 64GB 128GB หรือ 256GB แต่ข้อมูลจำเพาะ ความสามารถอื่น ๆ เหมือนกันหมด หรืออาจจะต่างกันแค่สีของตัวเครื่อง แต่ทุกเครื่องก็เรียกว่าเป็นมือถือยี่ห้อผลไม้รุ่นเดียวกัน
ธาตุที่ปล่อยกัมมันตภาพรังสีออกมาได้เรียกว่า ไอโซโทปกัมมันตรังสี ความแตกต่างของธาตุชนิดเดียวกันแต่ต่างกันที่ไอโซโทปคือ จำนวนอนุภาคโปรตอน และอิเล็กตรอนจะเหมือนกัน ต่างกันที่จำนวนอนุภาคนิวตรอน แต่ใช่ว่าทุกโอโซโทปที่มีจำนวนอนุภาคนิวตรอนในนิวเคลียสต่างจากตัวเลขอะตอมมิก (Atomic Number) โดยปกติจะเป็นไอโซโทปกัมมันตรังสีทั้งหมด
อย่างไรก็ตาม ก่อนหน้าสงครามโลกครั้งที่ 2 ยังไม่มีใครคิดว่ากัมมันตภาพรังสีเป็นสิ่งอันตราย ยังไม่มีการหาความเชื่อมโยงระหว่างอาการผิดปกติที่พบในร่างกาย กับการได้รับสารกัมมันตภาพรังสี จนกระทั่งมีการใช้ระเบิดนิวเคลียร์ 2 ลูกในสงครามโลกครั้งที่ 2 ซึ่งประเมินกันว่า ผู้เสียชีวิตน่าจะมาจากอานุภาพของแรงระเบิด ทว่าภายหลังกลับพบว่ากัมมันตภาพรังสีทำให้ร่างกายเกิดความผิดปกติและร้ายแรงจนถึงชีวิตด้วย ผู้ที่อาศัยอยู่ใกล้เคียงบริเวณที่ถูกระเบิดนิวเคลียร์ถล่มล้มป่วยจากอาการผิดปกติที่รักษาไม่หาย รวมถึงเซลล์และเนื้อเยื่อมีการเปลี่ยนแปลง และทำให้เกิดมะเร็งในรูปแบบต่าง ๆ ซึ่งนั่นเป็นจุดเริ่มต้นที่ทำให้มนุษย์ตระหนักถึงผลกระทบของกัมมันตภาพรังสีและมีการศึกษาอย่างจริงจัง รวมถึงการคิดค้นอุปกรณ์ต่าง ๆ ที่ใช้ในการตรวจวัดชนิดและขนาดของรังสีที่อาจสัมผัส
ทั้งนี้ ใช่ว่ากัมมันตภาพรังสีและผลกระทบของมันจะอยู่คงทนตลอดไป ครึ่งชีวิตของธาตุกัมมันตรังสี หรือครึ่งชีวิตของธาตุ (Half Life) หมายถึง ระยะเวลาที่นิวเคลียสของธาตุกัมมันตรังสีแต่ละชนิดใช้ในการสลายตัวจนเหลือเพียงครึ่งหนึ่งของปริมาณเดิม ซึ่งนอกจากจะแตกต่างกันตามชนิดของธาตุแล้ว ยังต่างกันตามแต่ละไอโซโทปด้วย
สำหรับระยะเวลาครึ่งชีวิตนี้จะสามารถช่วยในการป้องกันและทำให้ธาตุกัมมันตรังสีปลอดภัยต่อคน นอกจากนี้ ครึ่งชีวิตของธาตุยังถูกนำมาใช้ในงานอื่นด้วย เช่น การหาอายุขัยของโบราณวัตถุที่ถูกค้นพบในแหล่งต่าง ๆ โดยเรียกว่า เป็นการหา Absolute age เนื่องจากระยะเวลาครึ่งชีวิตของแต่ละธาตุนั้นคงที่เสมอ หากเรารู้มวลของอนุภาคในปัจจุบันและรู้เวลาครึ่งชีวิตของมันแล้ว เราก็จะสามารถคำนวณย้อนกลับไปเมื่อครั้งที่มันยังมีอนุภาคสมบูรณ์ครบได้ ยิ่งไปกว่านั้นกัมมันตภาพรังสีเองยังถูกนำมาใช้ทางอุตสาหกรรมอัญมณี เช่น การฉายรังสีเพื่อปรับเปลี่ยนสีให้สวยงามยิ่งขึ้น หรือการฉายรังสีเพื่อรักษามะเร็งบางชนิด ธาตุกัมมันตรังสีจึงไม่ได้มีเพียงโทษต่อร่างกายเท่านั้นแต่ยังมีประโยชน์หลากหลายต่อมนุษย์เราอีกด้วย
