تعريف ظاهرة اشعاع الأرض
يتمثل اشعاع الأرض في توهج خافت يضيء الجانب الغير مضيء من القمر، حيث أن ضوء الشمس ينعكس على سطح الأرض ثم يعود إلى القمر.
بعد غروب الشمس بوقت قصير أو قبل شروقها، يمكن رؤية جزء من الهلال المشرق، وكذلك يمكن رؤية باقي القمر كقرص مظلم، حيث يكون ذلك نتيجة لانعكاس الضوء على سطح الأرض.
تُعرف هذه الظاهرة بإشعاع الأرض أو أشين الوهج أو القمر القديم بين ذراعي القمر الجديد أو توهج دافنشي، وتم تسميتها على اسم ليوناردو دافنشي الذي شرح هذه الظاهرة لأول مرة في التاريخ المسجل.
– أحد أفضل الأوقات لمشاهدة سطوع الأرض هو قبل القمر الجديد، وبعد بضعة أيام من غروب الشمس مباشرة أو قبل شروق الشمس، حيث تظهر هذه الظاهرة عندما ينعكس ضوء الشمس على سطح الأرض ويضيء الجزء الغير مضاء من سطح القمر.
نظرًا لأن الضوء الذي يؤدي إلى ظاهرة إشعاع الأرض ينعكس مرتين، مرة عن سطح الأرض والأخرى عن سطح القمر، فيكون هذا الضوء أضعف بكثير من الجزء المضاء من القمر.
ماهي الخلفية الإشعاعية
توجد الخلفية الإشعاعية الطبيعية في كل مكان حولنا، ويختلف مستوى الإشعاع الموجود في الخلفية من مكان إلى آخر، ويتأثر بكمية العناصر المشعة التي تحدث بشكل طبيعي في التربة والماء والهواء، وتتغير مع مرور الوقت.
تؤثر الظروف الجوية على مستويات الإشعاع، حيث يمكن للغطاء الثلجي أن يحمي هذه العناصر، وكذلك يمكن للجسيمات المشعة الموجودة في الهواء أن تغسل أثناء العواصف الممطرة، بالإضافة إلى تأثير الإشعاع الكوني الذي يصدر من الشمس ومجرتنا التي تحيط بنا باستمرار، ويساهم في إشعاع الخلفية الطبيعي، وكذلك الارتفاع وخطوط العرض التي يمكن أن تؤثر على مستوى الإشعاع الخلفي في أي مكان.
مصادر الإشعاع الطبيعي
يتعرض الناس باستمرار لكميات صغيرة من الإشعاعات المؤينة من البيئة أثناء قيامهم بأنشطتهم اليومية العادية، أو من خلال بعض العلاجات الطبية، وكذلك من خلال الأنشطات التي تتضمن موادًا مشعة، وهذا ما يعرف باسم إشعاع الخلفية، وتشمل مصادر إشعاع الخلفية الطبيعية ما يلي:
- الإشعاع الكوني
- الإشعاع الأرضي
- الاستنشاق
- الابتلاع
الإشعاع الكوني
يتعرض الغلاف الجوي الخارجي للأرض باستمرار للإشعاع الكوني، ويتألف الإشعاع الكوني عادةً من جسيمات سريعة الحركة موجودة في الفضاء، والتي تنشأ من مصادر متنوعة، بما في ذلك الشمس وأحداث أخرى في الكون.
تتألف الأشعة الكونية بشكل أساسي من البروتونات، ولكنها قد تتكون من جسيمات أخرى أو طاقة موجية، ويمكن لبعض هذه الأشعة المؤينة اختراق الغلاف الجوي للأرض وامتصاصها من قبل الإنسان، مما يؤدي إلى تعرضه للإشعاع الطبيعي.
تختلف كمية الطاقة المولدة من مصادر الإشعاع الطبيعية وفقا لعدة عوامل مؤثرة في الإشعاع الشمسي، ويتلقى المناطق ذات الارتفاعات الأعلى مزيدا من الإشعاع الكوني.
التعرض للإشعاع الأرضي
نظرًا لأن تكوين قشرة الأرض هو مصدر رئيسي للإشعاع الطبيعي، فإن الرواسب الطبيعية لليورانيوم والبوتاسيوم والثوريوم هي المساهمين الرئيسيين في إطلاق كميات صغيرة من الإشعاع المؤين أثناء عملية التحلل الطبيعي.
يمكن العثور على اليورانيوم والثوريوم في كل مكان حولنا، حيث يتم العثور على آثار هذه المعادن في مواد البناء، وبالتالي يمكن التعرض للإشعاع الطبيعي سواء في الداخل أو في الخارج.
التعرض عن طريق الاستنشاق
حيث ان معظم التباين في التعرض للإشعاع الطبيعي ينتج عن استنشاق الغازات المشعة ، والتي تنتجها المعادن المشعة الموجودة في التربة ، والصخور الأساسية ، ومثال على ذلك غاز الرادون المشع ، والذي يكون عديم الرائحة ، واللون ، وهو عبارة عن غاز خامل ، أي أنه لا يتفاعل مع المادة المحيطة ، ونظرا لأن الرادون لا يتفاعل ، يمكنه أن يتحرك بسهولة عبر الأرض وفي الغلاف الجوي.
الثورون هو غاز مشع ينتجه الثوريوم، وتختلف مستويات الرادون والثورون بشكل كبير حسب الموقع وتكوين التربة والصخور الأساسية. عندما يتم إطلاقها في الهواء، عادة ما تنخفض تركيزات هذه الغازات إلى مستويات غير ضارة في الغلاف الجوي. ومع ذلك، في بعض الأحيان يتم تجميعها واحتجازها داخل المباني، حيث يتم استنشاقها من قبل الأشخاص.
التعرض من خلال الابتلاع
تحتوي محتويات الطعام ومياه الشرب على كميات قليلة من المعادن المشعة بشكل طبيعي، وتزرع الخضروات عادة في التربة والمياه الجوفية التي تحتوي على هذه المعادن المشعة. وعند تناول هذه المعادن، يتعرض الجسم للإشعاع الطبيعي الداخلي.
وتمتلكُ النظائرُ المشعةُ الموجودةُ بشكلِ طبيعيٍّ، مثلَ البوتاسيومِ والكربونِ، نفسَ الخصائصِ الكيميائيةِ والبيولوجيةِ كنظائرها غير المشعةِ، حيثُ يتمُّ استخدامُ هذهِ العناصرِ المشعةِ وغير المشعةِ في بناءِ أجسامِنا.
تعريف الإشعاع الكهرومغناطيسي
الإشعاع المغناطيسي يكون شكل من أشكال الطاقة الموجودة في كل مكان حولنا ، وتتخذ أشكالًا عديدة ، مثل موجات الراديو ، والميكروويف ، والأشعة السينية ، وأشعة جاما كما أن ضوء الشمس هو أيضًا شكل من أشكال الطاقة الكهرومغناطيسية ، لكن الضوء المرئي ليس سوى جزء صغير من الطيف الكهرومغناطيسي ، والذي يحتوي على مجموعة واسعة من الأطوال الموجية الكهرومغناطيسية.
النظرية الكهرومغناطيسية
تتعلق هذه النظرية بكيفية تفاعل الجسيمات المشحونة كهربائيًا ومع المجالات المغناطيسية. وتشير نظرية الكهرومغناطيسية إلى أن:
- تتناسب قوة التجاذب أو التنافر بشكل عكسي مع شحنات الكهرباء، وتزيد بمربع المسافة بينهما.
- تأتي الأقطاب المغناطيسية في أزواج تجذب بعضها وتتنافر بعضها الآخر، تمامًا كما تفعل الشحنات الكهربائية.
- تنتج تيار كهربائي في سلك عند تعرضه لمجال مغناطيسي، ويتوقف اتجاهه على اتجاه التيار.
- يتم إنتاج مجال كهربائي متحرك مع مجال مغناطيسي مترافق والعكس صحيح.
- قام ماكسويل بكتابة مجموعة من الصيغ، تسمى معادلات ماكسويل، لوصف هذه الظواهر.
ويتم ولادة الإشعاع الكهرومغناطيسي وقتما يسرع الجسم الذري عن طريق المجال كهربي، وتنتج عنه مجالات ذات ذبذبات عالية من الكهربية والكهرومغناطيسية ، تقوم بالانتقال بزوايا قائمة مع بعضها البعض في حزمة من الطاقة الضوئية تسمى الفوتون ، حيث تنتقل الفوتونات في موجات توافقية بأقصى سرعة ممكنة في الكون.