Om du tittar på en blomma ser du hur ljuset från solen reflekteras på den. Solens strålar innehåller alla synliga färger. Om blomman ser röd ut beror det på att det röda ljuset reflekteras, men inte det gröna och det blåa.

Synligt ljus har våglängder som vi kan se med våra ögon. Vi ser saker som blommor och vilka färger de har. Om vi vill se mindre föremål behöver vi ljus med kortare våglängder. Dessa kan vi inte se med våra ögon, men de går att detektera på andra sätt. När vi studerar det allra minsta märker vi att vissa ämnen själva strålar. Det lär oss mer om hur det ser ut inuti atomer och atomkärnor. Strålningen från atomkärnorna kan vara med kort våglängd, men också olika partiklar. Allt kallas för strålning

En del strålning kan passera genom material som synligt ljus inte kan. Om du någon gång tagit en röntgenbild, till exempel hos tandläkaren eller om du brutit armen, så har du träffat på joniserande strålning.

Vi betraktar synligt ljus som en våg och olika färger har olika våglängder. Men det finns också strålning med våglängder som vi inte kan se. Med både kortare och längre vågländer än det synliga ljuset. All den här strålningen kallas elektromagnetisk strålning och synligt ljus är bara en liten del av det här. Våglängden för det synliga ljuset varierar mellan ca 750 nm och 400 nm. Det är i det här området som ljuset från solen är som starkast och våra ögon har anpassats till detta.

Varför kallar vi det elektromagnetisk strålning? Laddade partiklar, som elektroner, påverkas av strålningen. Det gör de eftersom ljuset är en elektromagnetisk våg. Det betyder att ljusvågen har både ett elektriskt fält och ett magnetiskt fält. När en ljusvåg passerar en elektron kommer elektronen att börja “guppa” i vågen, ungefär som ett löv på en vattenyta. Elektronens rörelse bestäms framförallt av det elektriska fältet. Därför brukar vi bara rita ut det när vi ritar en ljusvåg. Det går faktiskt att vända på processen, och skapa ljus genom att tvinga en elektron att röra sig upp och ner.

Strålning med olika våglängder har fått olika namn. Här är några exempel:

• Radiovågor: 1 meter och längre.

• Mikrovågor: 1 mm till 1 meter.

• Terahertz-strålning: 0,1 till 1 mm.

• Infrarött ljus (IR): 750 nanometer till 1000 mikrometer.

• Synligt ljus: 400 till 750 nanometer.

• Ultraviolett ljus: 10 till 400 nanometer.

• Röntgenstrålning: 10 pikometer till 10 nanometer.

• Gammastrålning: kortare än 10 pikometer.

År 1895 upptäckte Wilhelm Röntgen en ny typ av strålning som bildades vid elektriska urladdningar i ett glasrör under vakuum [blålänk: Vakuum betyder tomrum, alltså ett utrymme där det inte finns någonting, inte ens luft]. Strålningen kunde tränga igenom material som vanligt ljus inte kan passera. Röntgen kallade strålningen för X-strålning [blålänk: Röntgenstrålning heter fortfarande “X-rays” på engelska], men den kallas idag för röntgenstrålning. Röntgenstrålning kallas ofta för den viktigaste upptäckten inom medicinen och Wilhelm Röntgen fick det allra första Nobelpriset i fysik, år 1901. Redan vid upptäckten förstod Wilhelm Röntgen att strålningen kan användas till medicinska ändamål. I ett berömt foto avbildade han sin frus hand och det går att se skelettet och vigselringarna. [bild i marginalen på fru Röntgens hand]

Strålning kan alltså vara vågor, men det kan också vara små partiklar. I slutet av 1800-talet upptäckte Henri Becquerel att salter av grundämnet uran gjorde fotografiska plåtar svarta. Fotografiska plåtar användes för att ta bilder i gamla tiders kameror. Becquerel hade lagt uran-saltet i en byrå tillsammans med några fotografiska plåtar. När han senare plockade fram dem hade det uppstått tydliga mönster på plåtarna. Becquerel förstod att eftersom plåtarna inte utsatts för vanligt ljus så måste mönstret komma från någon annan typ av strålning. Så småningom räknade han ut att det var uran som skickar ut joniserande strålning som reagerar med den fotografiska plåten, som då blev svart. Becquerel hade upptäckt radioaktiviteten.

Under de efterkommande åren gjordes mycket forskning på radioaktivitet, där även Marie Curie (1867-1934) och hennes man Pierre Curie (1859-1906) gjorde ett viktigt arbete. Under de första 11 åren som Nobelpriset i fysik och kemi delades ut var sex av pristagarna personer som forskade inom joniserande strålning och radioaktivitet. En av forskarna, Marie Curie, belönades med Nobelpris i både fysik och kemi under denna period.

När atomkärnor sönderfaller skickar de ut strålning. Strålningen kan vara partiklar eller elektromagnetiska vågor. Vi kommer att beskriva de vanligaste: alfa-, beta- och gammastrålning. Alfa- och betastrålning är partiklar och gammastrålning är elektromagnetiska vågor. Strålningen överför energi utan att det behövs något medium. Det betyder att strålningsenergi kan överföras även i vakuum (som i rymden).

Strålningen kan ha väldigt hög energi. Så hög att den kan slå loss en eller flera elektroner när den träffar atomer. När en atom blir av med en elektron säger vi att den joniseras. Det bildas en jon som är mycket reaktiv eftersom den saknar en (eller flera) elektroner. Strålning som är tillräckligt energirik för att jonisera atomer kallas därför joniserande strålning.

Joniserande strålning kan skada atomer och molekyler. Om en levande varelse utsätts för en liten mängd joniserande strålning kan några få atomer eller molekyler joniseras. Det är ingen större fara. Celler dör och ersätts hela tiden i levande organismer. Men om en levande varelse utsätts för mycket joniserande strålning kan så pass många molekyler och celler påverkas att det blir farligt. Därför är hur mycket strålning en levande organism utsätts för avgörande för om det är farligt eller inte. Särskilt farligt blir det om celler skadas så att de börjar dela sig okontrollerat och sprida sig. Då kan det utvecklas till cancer.

Hur mätar man då något som man inte kan se. höra eller känna?