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En physique, le rayonnement est l'émission ou la transmission d'énergie sous forme d'ondes ou de particules à travers l'espace ou à travers un milieu matériel.
Le rayonnement est souvent classé comme ionisant ou non ionisant en fonction de l'énergie des particules rayonnées. Les rayonnements ionisants transportent plus de 10 eV, ce qui est suffisant pour ioniser les atomes et les molécules et rompre les liaisons chimiques. Il s'agit d'une distinction importante en raison de la grande différence de nocivité pour les organismes vivants. Les matières radioactives qui émettent ou rayonnent, constituées respectivement de noyaux d'hélium, d'électrons ou de positrons et de photons, constituent une source courante de rayonnement ionisant. D'autres sources comprennent les rayons X provenant d'examens de radiographie médicale et les muons, mésons, positrons, neutrons et autres particules qui constituent les rayons cosmiques secondaires qui sont produits après l'interaction des rayons cosmiques primaires avec l'atmosphère terrestre.
Les rayons gamma, les rayons X et la gamme d'énergie supérieure de la lumière ultraviolette constituent la partie ionisante du spectre électromagnétique. Le mot «ioniser» fait référence à la rupture d'un ou plusieurs électrons loin d'un atome, une action qui nécessite les énergies relativement élevées que ces ondes électromagnétiques fournissent. Plus bas dans le spectre, les énergies inférieures non ionisantes du spectre ultraviolet inférieur ne peuvent pas ioniser les atomes, mais peuvent perturber les liaisons inter-atomiques qui forment des molécules, décomposant ainsi des molécules plutôt que des atomes; un bon exemple de ceci est le coup de soleil provoqué par l'ultraviolet solaire de longue longueur d'onde. Les ondes de longueur d'onde plus longue que les UV dans la lumière visible, les infrarouges et les micro-ondes ne peuvent pas rompre les liaisons mais peuvent provoquer des vibrations dans les liaisons qui sont détectées sous forme de chaleur. Les longueurs d'onde radio et inférieures ne sont généralement pas considérées comme nocives pour les systèmes biologiques. Ce ne sont pas des délimitations nettes des énergies; il y a un certain chevauchement dans les effets de fréquences spécifiques.
Le mot rayonnement provient du phénomène des ondes rayonnant (c'est-à-dire se déplaçant vers l'extérieur dans toutes les directions) à partir d'une source. Cet aspect conduit à un système de mesures et d'unités physiques applicables à tous les types de rayonnement. Parce qu'un tel rayonnement se dilate en traversant l'espace et que son énergie est conservée (dans le vide), l'intensité de tous les types de rayonnement d'une source ponctuelle suit une loi du carré inverse en fonction de la distance de sa source. Comme toute loi idéale, la loi du carré inverse se rapproche d'une intensité de rayonnement mesurée dans la mesure où la source se rapproche d'un point géométrique.
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