Elči Ibrahim-pašina medresa u Travniku
Tema: “Fenomen koji u prenosu energije
predstavlja jonizirajuće zračenje”
Maturski rad iz fizike
Mentor: Učenik:
mr. Aldijana Smajić Derviš Habibić
Travnik, maj 2026. g.
3
1. Uvod
Prenos energije predstavlja jedan od osnovnih procesa koji se
proučavaju u fizici, on omogućava razumijevanje interakcije između
materije i različitih oblika energije. Energija se može prenositi na više
načina, među kojima posebno mjesto zauzima zračenje, koje omogućava
prenos energije bez neposrednog kontakta između izvora i primaoca.
Jonizirajuće zračenje predstavlja specifičan oblik zračenja koji posjeduje
dovoljno veliku energiju da može izazvati jonizaciju atoma i molekula
materije. Tokom ovog procesa dolazi do izbijanja elektrona iz atomske
strukture, čime se mijenjaju fizička i hemijska svojstva materije. Upravo
zbog te osobine, jonizirajuće zračenje ima značajan uticaj na žive
organizme, ali i široku primjenu u savremenoj nauci i tehnologiji.
Značaj proučavanja jonizirajućeg zračenja ogleda se u njegovoj primjeni
u medicinskoj dijagnostici i terapiji, industrijskoj kontroli kvaliteta,
energetici i naučnim istraživanjima. Istovremeno, zbog potencijalno
štetnih bioloških efekata, neophodno je poznavati načine detekcije,
mjerenja doze i zaštite od jonizujućeg zračenja.
Cilj ovog maturskog rada jeste da se objasni fenomen jonizirajućeg
zračenja kao oblika prenosa energije, njegovi osnovni fizički principi,
načini detekcije i mjerenja, kao i biološki efekti i mjere zaštite. Rad
obuhvata i primjenu jonizujućeg zračenja u savremenoj medicini i
drugim oblastima, uz poseban osvrt na značaj bezbjedne upotrebe.
5
materija sastoji od sitnih, nedjeljivih čestica koje su nazvali atomi. Ova
ideja imala je isključivo filozofski karakter, jer u to vrijeme nije
postojala eksperimentalna potvrda.
Početkom XIX vijeka engleski hemičar i fizičar John Dalton razvio je
prvu naučnu atomsku teoriju, kojom je objasnio zakonitosti hemijskih
reakcija i postojanje hemijskih elemenata. Dalton je uveo pojam atoma
kao osnovne jedinice građe materije, pri čemu je naziv „atom“ potekao
od grčke riječi atomos, što znači „nedjeljiv“.
Dalji razvoj fizike doveo je do značajnih otkrića koja su pokazala da
atom nije nedjeljiva čestica. Otkrićem elektrona 1897. godine, koje je
ostvario J. J. Thomson, postalo je jasno da atom ima unutrašnju
strukturu. Na osnovu tog saznanja, Thomson je predložio model atoma u
kojem su elektroni ugrađeni u pozitivno naelektrisanu sferu, čime je
objašnjena električna neutralnost atoma i mogućnost njegove jonizacije,
odnosno izbacivanja elektrona.
Eksperimentalna istraživanja pokazala su da svaki atom sadrži tačno
određen broj elektrona, koji je karakterističan za dati hemijski element.
Taj broj naziva se atomski broj i jednak je količini pozitivnog naboja u
jezgru atoma, čime se objašnjava neutralnost atoma u normalnim
uslovima.
U atomima postoje diskretna energetska stanja u kojima elektroni mogu
stabilno boraviti bez emisije ili apsorpcije zračenja. Promjene
energetskog stanja atoma nastaju samo prilikom prelaska elektrona iz
jednog energetskog nivoa u drugi. Ako atom apsorbuje energiju, dolazi
do eksitacije elektrona, dok u slučaju predaje dovoljno velike energije
može doći do jonizacije, odnosno potpunog izbacivanja elektrona iz
atoma.
Ovi procesi predstavljaju osnovu za razumijevanje interakcije
jonizujućeg zračenja sa materijom i ključni su za objašnjenje fizičkih,
hemijskih i bioloških efekata zračenja.
2.2. Pojam jonizacije i ekscitacija atoma
Jonizirajuće zračenje predstavlja oblik prenosa energije u vidu fotona ili
u obliku masenih čestica, pri čemu posjeduje dovoljno veliku energiju
da tokom međudjelovanja sa materijom izazove jonizaciju atoma ili
molekula. Ono nastaje kao posljedica promjena stanja materije na
