கதிர்வீச்சு

கதிர்வீச்சு () (radiation) என்பது இயற்பியலில் ஆற்றலுள்ள அல்லது சக்தியுள்ள துகள்கள் அல்லது அலைகள் ஒரு ஊடகத்தினூடாகவோ ஒரு வெளியினூடாகவோ கடந்து செல்வதைக் குறிக்கும். கதிர்வீச்சில் முக்கியமாக அயனாக்கக் கதிர்வீச்சு, அயனாக்காக் கதிர்வீச்சு என இரண்டு வகையுண்டு. பொதுவாக நடைமுறையில் கதிர்வீச்சு எனக் குறிப்பிடும்போது, அது அயனாக்கக் கதிர்வீச்சை மட்டுமே குறிக்கின்றது.  ஆல்ஃபா துகள்கள் (α), பீட்டா துகள்கள் (β), நொதுமி (Neutorn) என்பவை அயனாக்கக் கதிர்வீச்சைக் தரவல்லன. மின்காந்த அலைகள், அவற்றின் அதிர்வெண்ணின் அளவிற்கேற்ப அயனாக்க கதிர்வீச்சாகவோ, அயனாக்காக் கதிர்வீச்சாகவோ இருக்கலாம். மின்காந்த அலைவீச்சின் முடிவில் காணப்படும் குறுகிய அலைநீளம் கொண்ட, அதிக அதிர்வெண்ணுடைய ஊடுகதிர் அலை (X-ray), புற ஊதாக் கதிர்கள் (Ultraviolet rays), காமா கதிர்கள் (γ) போன்றன அயனாக்க கதிர்வீச்சைக் கொடுக்கும். கண்ணுக்குப் புலப்படும் ஒளி அலைகள் (visual light), நுண்ணலைகள் (microwaves), இரேடியோ அலைகள் (radio waves), போன்றன அயனாக்கா கதிர்வீச்சுக்களைத் தரும். 
பொதுவில் கதிர்வீச்சு என அடையாளப்படுத்தப்படாவிடினும், இவ்வகை அயனாக்கா கதிர்வீச்சுக்களும் உண்மையில் கதிர்வீச்சுக்களே.

கண்டுபிடிப்பு 
வில்லெம் ரோண்ட்கன் ஒரு குழாயையும், வெற்றிடம் பற்றியும் பரிசோதனை ஒன்றை நிகழ்த்திக் கொண்டு இருக்கும்போதே இவ்வகை கதிர்களை கண்டறிந்து, அவற்றிற்கு எக்ஸ் கதிர்கள் என்ற பெயரைக் கொடுத்தார்.

கதிர்வீச்சின் தன்மை 
கதிர் வீச்சானது ஆற்றல் மிக்கது ஆனால் கண்ணுக்குத் தெரியாதது. இது வெளியில் அலை வடிவத்தில் பரவக்கூடியது. பொதுவாக ஒரு கதிர்வீச்சுக்கான மூலத்திலிருந்து, ஆற்றலானது நேரான வரிசையில் கதிர்வீச்சாக எல்லாத் திசைகளிலும் பயணிக்கும். கதிர்வீச்சானது உயிரினங்களுக்கு ஆபத்து விளைவிப்பனவாக இருக்கும். கதிர் வீச்சின் அளவை பெக்கரல்(Becquerel-Bq) அளவுகளில் குறிப்பிடுகின்றனர். எவ்வளவு கெட்டியான அல்லது தடிமனான பொருட்களிலும் வேறு எந்த பொருட்களின் துணை எதும் இல்லாமல் செல்ல முடியும். பல்வேறு ஆண்டுகள் கழிந்தாலும் இத்தகைய கதிர்வீச்சுப் பொருட்கள் கதிர்களை உமிழும் இயல்புடையன. கதிர்வீச்சினால் பல்வேறு தனிமங்களின் மூலக்கூறுகள் அயனிகளாக மாற்றப்படுகிறது.

சூரியக் கதிர் 
சூரியக் கதிரானது நீண்ட அலைநீளம் கொண்ட அகச் சிவப்புக் கதிர் முதல் குறைந்த அலை நீளம் கொண்ட புற ஊதாக்கதிர் வரையிலான அலைநீளக் கதிர்வீச்சுகளைக் கொண்டது. இவை தீங்கு விளைவிக்கககூடியது. புற ஊதாக்கதிர் வீச்சுக்கு அப்பால் உள்ளது அயனியாக்கக் கதிர்வீச்சாகும். இது பொருண்மைக்கு சேதத்தை விளைவிக்கக் கூடியது. குறிப்பாக உயிர்த் திசுக்களுக்கு பாதிப்பை ஏற்படுத்தக் கூடியது. ஒரு குறிப்பிட்ட அளவு நிலைக்குட்பட்ட அயனியாக்கக் கதிர் வீச்சில் உயிர்வாழ்வனவற்றின் படிவளர்ச்சி ஏற்பட்டதாக நம்பப்படுகிறது.

கதிர் வீச்சின் வகைகள் 
சுற்றுச்சுழலில் நிகழும் கதிர்வீச்சுகளை
 இயல்பாக நிகழும் கதிர்வீச்சு
 மனிதனால் உண்டுபண்ணப்படும் செயற்கை கதிர்வீச்சு என இரு வகைகளாக பிரிக்கலாம்.

மேலும் கதிர்வீச்சை 
அயனிக் கதிர்வீச்சு (எக்ஸ் கதிர்கள், காமாக் கதிர்கள், ஆல்பா மற்றும் பீட்டா கதிர்கள்)
அயனியற்ற கதிர்வீச்சு (  வெப்பம், ஒளி, ரேடியோ அலைகள்) எனவும் பகுக்கலாம்.

இயற்கை கதிர்வீச்சு
1936 -ம் ஆண்டு ஹெஸ் என்பவர் சூரியன் மற்றும் இதர நட்சத்திர மண்டலங்களில் இருந்து காஸ்மிக் கதிர்வீச்சு எனப்படும் விண்வெளிக் கதிர்வீச்சு வருவதாக கண்டறிந்தார். அவை சில தனிமங்களின் வாயிலாக பூமியை அடைகிறது. புவிமண்டலத்தின் மேலே காணப்படும் ஓசோன் மண்டலமானது இத்தகைய கதிர்கள் பூமியில் விழாமல் பாதுகாக்கின்றன. ஆனாலும் மனிதன் உள்ளிட்ட அணைத்து உயிரினங்களும் இக்கதிர்வீச்சினால் பாதிப்படைகின்றனர். இந்த காஸ்மிக் கதிர்கள் ஆண்டுக்கு 40 மில்லியன் ரெம்(REM -Rotgen Equivalent Men ) அளவில் கடலில் குவிவதாக கணக்கிடப்பட்டுள்ளது. மனிதன் பொருத்துக்கொள்ளக்கூடிய அளவு நாள் ஒன்றிக்கு ௦௦.01 ரெம் ஆகும். 
 காற்று மண்டலத்தில் ரேடான், தோரான் முதலிய கதிரியக்க வாயுக்களில் இருந்தும் கதிவீச்சு வெளி வருகிறது. 
 மனித உடலில் திசுக்களில் பொட்டாசியம் சிதையும் போது கதிர்வீச்சு தோன்றுகிறது. 
 திசுக்களில் சேமிக்கப்பட்ட யுரேனியம், தோரியம் ஆகிய கதிரியக்கப் பருப்பொருள்களில் இருந்தும் கதிர்வீச்சு ஏற்படுகிறது.

நாம் வாழும் இப்புவிச் சூழலில் தவிர்க்க இயலாத இயற்கையான கதிர்வீச்சும் உள்ளது. இதற்கு பின்நில கதிர்வீச்சு (Background radiation) என்றும் பெயர். கற்பாறைகள்(Granite) மற்றும் உலோகத் தாதுகள் நிறைந்த தரைப் பரப்பில் வாழும் மக்கள் ஏனைய பகுதிகளில் வாழும் மக்களை விட அதிகமான அளவி நிலக் கதிர்வீச்சுக்கு ஆட்படுகின்றனர். இதே போல் மிக உயர்வான பகுதிகளில் வேலை செய்வோர் மற்றும் வசிப்போர் ஆகியோர் காஸ்மிக் கதிர்வீச்சுக்கு ஆட்படுகின்றனர். பொதுவாக நாம் அனைவருமே புவியின் மேல் ஓட்டிலிருந்து(Crust) வெளியாகும் ராடான் வாயுவின் பாதிப்பிற்கு ஆட்படுகிறோம். இது நாம் சுவாசிக்கும் காற்றிலும் கலந்துள்ளது.

யுரேனியம் போன்ற நிலையற்ற தனமை கொண்ட ஐசோடோப்புகள் கதிர்வீச்சுத் தன்மை கொண்டவை. ஒரு ஐசொடோப்பு சிதைவுறும் போது அது தான் பெற்றுள்ள அதிகப்படியான ஆற்றலைக் காமாக் கதிர்களாகவும், ஆல்பா கதிர்கள் மற்றும் பீட்டாக் கதிர்வீச்சாகவும் வெளியிடுகிறது. மேலும் ஐசோடோப்பு ஒரு நிலையிலிருந்து மற்றொரு நிலைக்கு மாறும்போது காமாக் கதிர்வீச்சை வெளியிடும் மூலமாகச் செயல்படுகிறது.

செயற்கை கதிர்வீச்சு
செயற்கை கதிர்வீச்சு மனிதனால் உண்டாக்கப்படுவதுடன் சுற்றுச்சுழலில் பயங்கரமான பின்விளைவுகளை ஏற்படுத்தியும் வருகின்றன.

 அணு ஆயுதம் 
அணுக்கரு பிளவினால் ஆற்றல் வெளிப்பட்டால் அதனை அணுகுண்டு என்பர். அணுகுண்டு தயாரிக்க யுரேனியம் புளுட்டோனியம் போன்ற கதிரியக்க ஒரிமங்கள் அதிகமாக பயன்படுத்தப்படுகிறது. 
அணுக்கரு இணைவு ஹைட்ரஜன் குண்டு தயாரிக்கவும், அணுக்கரு பிளவு அணுகுண்டு தயாரிக்கவும் பயன்படுகிறது.

உலகில் முதல் அணு ஆயுத பரிசோதனை அமெரிக்காவில் உள்ள அலமோ கார்டாவில் 1945  ஜூலை 16  இல் நடைபெற்றது. இதில் புளுட்டோனியம் 239 பயன்படுத்தப்பட்டது.

 அணு உலைகள். அணு உலைக் கழிவுகள்

அணு ஆற்றலை அணுகுண்டு தயாரித்தல் என்னும் அழிவுப்பணிக்கு மட்டும் அல்லாமல் மின்சாரம் தயாரிக்கலாம் என்னும் நற்கருத்தின் அடிப்படையில் அணு மின்நிலையங்கள் நிறுவப்பட்டுள்ளது. அணு ஆற்றலைக் கட்டுப்படுத்திப் வெப்ப ஆற்றலாக பெற்று பின்னேர் அதைப் பயன்படுத்தி மின் ஆற்றலாக கிடைக்கிறது.. 
பொதுவாக அணுமின் நிலையங்களில் இருந்து சுற்றுப்புறத்தை மாசுபடுத்தும் வாயுக்கள் வெளிவருவது இல்லை எனினும் அணு உலைகளில் இருந்து வெளிவரும் கழிவுப்பொருட்கள் கதிரியக்கத்தைப் பெற்றுள்ளன. இக்கழிவுப் பொருட்களில் ரேடியம், தோரியம் மற்றும் புளுட்டோனியம் ஆகிய கதிரியக்க தனிமங்கள் உள்ளன. இவை புவி சுற்றுச்சுழலை மாசுபடுத்துவவை.

 எக்ஸ் கதிர்கள்:

எக்ஸ் கதிர்களை ராண்ட்ஜன் என்பவர் 1895 - இல்  கண்டறிந்தார். குறுகிய அளவைக் கொண்ட இக்கதிர்கள் மிக விரைவாக பாய்ந்து செல்லும் இயல்பையும், எல்லாப் பொருட்களிலும் உடுருவும் இயல்பையும்   உடையன. உடல் உறுப்புகளில் தோன்றும் நோய்ப் பாதிப்புகளைக் கண்டறிய இக்கதிர்விச்சு பயன்படுகிறது. ஆனால் தொடர்ந்து இக்கதிர் வீச்சுக்கு உட்படும் நோயர் மரபியல் பாதிப்படைகின்றனர்.

ரேடியம்

மேரி க்யுரி, பியூரி கியூரி ஆகியோர் கண்டு பிடித்த தனிமம் இது ஆகும். இதிலிருந்து வெளிவரும் ஆல்பா கதிரியக்க துகள்கள் கற்று மண்டலத் தூய்மைக்கேட்டுக்கு காரணமாகிறது.

ஒரு சில இயற்கை மற்றும் செயற்கைப் பொருள்களின் கதிர்வீச்சு அளவு

அயனியாக்கக் (அயனாக்க) கதிர்வீச்சு (Ionizing radiation) 
அயனாக்க கதிர்வீச்சானது, அணுவை அல்லது மூலக்கூற்றை அயனாக்கமடையச் செய்யக்கூடிய அளவு ஆற்றல் உடையதாகும். அதாவது அணு அல்லது மூலக்கூற்றிலிருந்து இலத்திரன்களை இடம்பெயர்க்கும் வல்லமை கொண்டதாகும். எக்சு கதிர்கள், காமாக் கதிர்கள், ஆல்பாக் கதிர்கள் மற்றும் பீட்டாத்துகள்கள் ஆகியன் பொருண்மையில் அயனியாக்கத்தை ஏற்படுத்தக்கூடியன. இதற்கு அயனியாக்கக் கதிர்வீச்சு என்று பெயர். உயிரியல் அமைப்புகளில் அயனியாக்கமான மூலக்கூறுகளை இது உருமாற்றம் செய்யக்கூடியது. உயிர்-இரசாயண மூலக்கூறுகளில் பாதிப்பை ஏற்படுத்தக்கூடியது. இது செல்களில் சிதைவையும் இறப்பையும் ஏற்படுத்தும். இரண்டு முக்கிய அயனியாக்கக் கதிர்வீச்சுகளாவன.
 துகள்கதிர்வீச்சு
 மின்காந்தக் கதிர்வீச்சு

துகள்கதிர்வீச்சு( corpuscular or particulate radiation) 
துகள் கதிர் வீச்சில் மின்னூட்டத் துகள்களுடன் ஆல்பா, பீட்டாத் துகள் மற்ரும் மின்னூட்டமற்ற நியூட்ரான் உமிழ்வுகள் ஆகியன் அடங்கும். சில மின்னூட்டத் துகள்கள் செயற்கையான துகள் முடுக்கிகளினால் உற்பத்தி செய்யப்பட்டவையாகும்.

மின்காந்தக் கதிர்வீச்சு (Electromagnetic radiation) 
மின்காந்தக் கதிர்வீச்சு மாலையானது மிக அகன்ற நெடுக்க உயர் ஆற்றல் போட்டான்ளைக் கொண்டதாகும் இதில் புற ஊதா ஒளி, கண்ணுக்குப்புலனாகும் ஒளி, அகச்சிவப்பு (வெப்பம்) சுண்ணலை, எக்சுகதிர்கள், மற்றும் காமாக் கதிர்கள் போன்ற அணுக்கதிர்வீச்சுகளை உள்ளடக்கியது. இந்தக் கதிர் வீச்சு ஒளியின் வேகத்தில் அதாவது 1 வினாடியில் 3,00,000 கி. மீ பயணிக்கக்கூடியது. எக்சு கதிர்களும் காமாக்கதிர்களும் குறைந்த அலை நீளமும் உயர் ஆற்றலும் கொண்டவை.

அயனியாக்கக் கதிர்வீச்சிற்கான அலகு 
மனிதர்களால் கதிர்வீச்சை நேரடியாக கண்டுணர முடியாது இருப்பினும் இன்று கதிர்வீச்சைக் கண்டறியவும் அளக்கவும் நம்பகத்தன்மையும் துல்லியமானதுமான பல கருவி அமைப்புகள் உள்ளன. கதிர்வீச்சை அளப்பதற்கான புதிய அலகுகளாக இன்று கிரே(Gray-Gy) சீவெர்ட் (Sievert-Sv) ஆகியன பயன்படுத்தப்படுகிறது. ஒரு கிரே என்பது ஒரு கி.கி. நிறையில் படிந்துள்ல ஒரு ஜூல் ஆகும். பல்வேறு வகையான கதிர்வீச்சிகளின் சம அளவு பாதிப்பு சமமான உயிரியல் பாதிப்பை ஏற்படுத்துவதில்லை. எனவே கதிர்வீச்சானது பாதிப்பு அளவைப் பொருத்து சீவெர்ட் அளவில் கூறப்படுகிறது. அத்துடன் கதிர் வீச்சு வகைகளைப் பொருத்தில்லாமல் 1 சீவெர்ட் கதிர்வீச்சானது அளவான உயிரியல் பாதிப்பைத் தரக் கூடியதாகும்.

அபாய அளவு 
இயற்கையாக இருக்கும் கதிர்வீச்சு அளவைக் காட்டிலும் மிக அதிக பாதிப்பு கொண்ட அயனியாக்க கதிர்வீச்சு புற்றுநோய் மற்றும் லெக்குமியா அளவைச் சில காலத்திற்குப் பின் உயர்த்தக் கூடியது. இதனால் மரபணுச்சிதைவு ஏற்படுகிறது. தாவரங்கள் மற்றும் விலங்குகளின் எதிர்காலச் சந்ததிக்குப் பாதிப்பையும் ஏற்படுத்தக் கூடியது.

கதிர்வீச்சினால் ஏற்படும் பாதிப்பின் அளவானது , கதிவீச்சின் தன்மை, உடலின் எந்தப் பகுதி பாதிப்படைகிறது, வயது மற்றும் உடல் நலம் ஆகியவற்றைச் சார்ந்தது. நமது உடலமைப்பானது கதிர்வீச்சு எதிர்ப்பு ஆற்றலைக் கொண்ட ஒரு அமைப்பாகும். இருந்தாலும் குறிப்பிட்ட அளவுக்கு மேல் கதிர் வீச்சுக்கு ஆட்பட்டால் உடல் பாதிப்பு ஏற்பட அதிக வாய்ப்புள்ளது.

பெரும்பாலான மக்கள் பாதிக்கப்படுவது பொதுவாக இயற்கையாகக் காணப்படும் கதிர்வீச்சு மூலத்தினாலேயே ஆகும். இந்தியாவில் கேரளா மற்றும் தமிழ்நாடு ஆகிய மாநிலங்களில் ஒரு குறிப்பிட்ட அளவு மக்கள் குறிப்பிடத்தக்க உயர் அளவு கதிர்வீச்சுக்கு ஆட்படுகிறார்கள். இந்த இயற்கையான கதிர்வீச்சு பாதிப்பு இந்தியா, ஈரான், பிரேசில் மற்ரும் ஐரோப்பா ஆகிய இடங்களில் அதிகமாக உள்ளதாக ஆய்வுகள் தெரிவிக்கின்றன. ஆனால் நித இயற்கையான கதிர்வீச்சு பாதிப்பு உடலில் புற்று நோயையோ வேறு பாதிப்புகளையோ ஏற்படுத்தியதாக ஆதாரங்கள் இல்லை. பொதுவக மனிதர்களை பாதிக்கும் கதிர் வீச்சில் இயற்கையான கதிர்வீச்சு 88 விழுக்காடும் மீதமுள்ள 12 விழுக்காடு செயற்கைக் கதிர்வீச்சாலும் ஏற்படுவதாகும் ஆனால் இந்த இரண்டின் தன்மையும் பாதிப்பும் ஒரே மாதிரியானவையாகும்.

கதிர்வீச்சு வகை மற்றும் பாதிப்பு விழுக்காடு 

 பன்னாட்டுக் கதிரியல் காப்பு கழகம் (International Commission on Radiological Protection -ICRP ) இயற்கை கதிர்வீச்சுடன் எந்த அளவு கதிர்வீச்சு அளவுக்கு ஆட்படலாம் எனப் பின்வருமாறு வரையறை செய்துள்ளது.
 பொதுமக்கள் 1m Sv /yr
 அணுக்கரு ஆய்வு மற்றும் மின் நிலையங்களில் பணிபுரிபவர்களுக்கு 20 m Sv/ yr எனத் தொடர்ந்து 5 ஆண்டுகளுக்கு மட்டும்.

இயற்கையாக உள்ள கதிர்வீச்சுப் பொருள்கள் 
 ஒரு சில இயற்கைப் பொருள்கள் கதிர்வீச்சுத் தனிமங்களைக் கொண்டவை. கரியை எரிக்கும் மின்னுற்பத்தி நிலையங்கள் உமிழும் கதிர்வீச்சு அளவு அணுமின் உற்பத்தி நிலையங்கள் உமிழும் கதிர்வீச்சு அளவைக் காட்டிலும் அதிகமாக இருப்பதாக பலமுறை கண்டறியப்பட்டுள்ளது.
 புவியின் மேலோடு கதிரியக்கத் தன்மை கொண்டது. இது ராடான் வாயுவை வளிமண்டலத்திற்குக் கசியவிடுகிறது. கிரானைட் கற்களால் கட்டப்பட்ட வீடுகள் இந்த ராடான் வயுவின் கதிர்வீச்சுத் தன்மைக்கு ஆட்படுகின்றன.
 30,000 அடி உயரத்தில் அடிக்கடி பறக்கும் விமானிகள் காஸ்மிக் கதிர்வீச்சு பாதிப்பிற்கு ஆட்படுகிறார்கள். புவியில் காணப்படும் அணுக்கருத் தனிமங்களால் சுரங்களில் பணி செய்பவர்கள், எண்ணெய் மற்றும் எரிவாயுத் தொழிற்சாலைகளில் பணிபுரிவோர்கள் அதிக அளவு கதிர்வீச்சு பாதிப்புக்கு ஆட்படுகிறார்கள்.
 கரி, தாது மணல், டான்டலம், பாஸ்பேட் போன்ற இயற்கையாக உள்ள கதிரியக்கப் பொருள்கள் மற்றும் அதில் அடங்கியுள்ள தனிமங்களைப் பயன்படுத்தும் தொழிற்சாலைகள், எண்னெய் மற்றும் எரிவாயுத் தொழிற்சாலைகள் ஆகிய இடங்களில் கதிர்வீச்சு அளவானது அதிகமாக இருக்கும்

பொருள்கள் மற்றும் அதில் உள்ள கதிர் வீச்சுத் தனிமங்கள்

உயிரணுவும் கதிர்வீச்சும் 
அயனியாக்கும் கதிர்கள் உடல்நலனைப் பாதிக்கும் என்பது அனைவரும் அறிந்த ஒன்றே. உயிரணுக்களில் தோன்றும் விளைவே பல உயிரியல் விளைவுகளுக்குக் காரணமாகும்.400 கிரே அளவு கதிர்வீச்சு வெப்பநிலையினை ஒரு செல்சியசு கூட்டத் தேவைப்படுகிறது. இத்தகு வெப்ப விளைவே உயிரியல் விளைவுகளுக்கு காரணம் என்பதனை ஏற்க முடியாது. இதனையும் விட குறைந்த கதிர் ஏற்பளவு கூட வளர்சிதை மாற்றங்களை, இறப்பினைத் தோற்றுவிக்கக் காண்கிறோம். உயிரணுக்களில் காணப்படும் மிகவும் முக்கியப் பகுதி டி.என்.ஏ.. இதில் ஏற்படும் முறிவு அல்லது
பிறழ்ச்சி அடுத்தடுத்த உயிரணுப் பகுப்பின் போது எடுத்துச் செல்லப்படுவதால் சேதமுற்ற உயிரணுக்கள் பெருகுகின்றன. இது புற்று வளரக் காரணமாகலாம். உயிரணுக்களின் இறப்பிற்குக் காரணமாகும் நிலையில் அது புற்று நோயினைக் குணப்படுத்தவும் உதவும். இதிலிருந்து உயிரணுவில் கதிர் வீச்சின் தாக்கம் தெரிகிறது.

ஆதாரம் 
 R.Hendee and R RusselRetenour. Medical immaging  physics (உயிரணுவும் கதிர்வீச்சும்)

மேற்கோள்கள் 

கதிரியக்கம்
கதிர் மருத்துவம்
இயற்பியல் கோட்பாடுகள்