تابش زمینه

{background radiation} [فیزیک] تابش یوننده ای که به طور طبیعی در محیط وجود دارد و از پرتوهای کیهانی و ایزوتوپ های پرتوزا در خاک و هوا ناشی می شود

تابش زمینه یا تابش نهانی یا پرتوزایی زمینه یک تابش یونیزاسیون است که در محیط پخش می شود و می تواند منبعی طبیعی یا مصنوعی داشته باشد. منابع طبیعی آن شامل پرتوهای کیهانی و تابش طبیعی از موادی مانند رادون است. منابع مصنوعی نیز شامل باران رادیواکتیو در نتیجه آزمایش جنگ افزارهای هسته ای و حادثه هسته ای ( رویدادی در مکان هایی مانند نیروگاه های هسته ای که پی آمدهای مهمی برای مردم و محیط و دستگاه ها به دنبال دارد ) می باشد.
واژه تابش زمینه یا تابش نهانی، معانی مختلفی دارد بر حسب اینکه آیا دوز تابش محیط در نظر گرفته شده، یا تفاوت بین حادثه هسته ای زمینه و منبع خاصی از تابش.
برای مثال، در مفهوم ایمنی تابش، آژانس بین المللی انرژی اتمی، تابش نهانی را اینطور تعریف می کند: تابش نهانی مقداری است قابل اختصاص به همه منابع غیر از آن منبع یا منابعی که مشخص شده اند. پس تفاوتی است بین مقدار کل منابعی که عارضه هسته ای در یک مکان هستند که به عنوان تابش نهانی تعریف می شوند و مقدار یک منبع خاص. اهمیت این جایی است که اندازه گیری تابش باید از یک منبع خاص تابش صورت پذیرد و عارضه نهانی بر اندازه گیری آن تأثیر می گذارد. مثال آن تشخیص آلودگی رادیواکتیو در اشعه گامای نهانی است، که سبب افزایش جمع مقدار خوانده شده بالاتر از مقدار مورد انتظار در آلودگیِ تنها می شود.
به هر روی، اگر منبع تابش خاصی در نظر گرفته نشده باشد، آنگاه جمع مقدار اندازه گیری شده در یک مکان، به طور کلی تابش نهانی یا تابش زمینه گفته می شود. این مورد معمولاً در جایی استفاده می شود که مقدار محیطی در مبحث محیط زیست اندازه گیری می شود.
تابش نهانی در زمان ها و مکان های مختلف، متفاوت است. در این جدول نمونه هایی آمده است:

تابش زمینه (اخترشناسی). تابش زمینه (اخترشناسی)(background radiation)
تابشی الکترومغناطیسی، با طول موج بلند. به صورت یکنواخت از همۀ جهت ها به زمین می رسد. تابش زمینه نشان دهندۀ انرژی باقی مانده از مهبانگ یا انفجار آغازگر عالم است (← مِهبانگ). تابش الکترومغناطیسی نوعی انرژی است که به صورت امواج نوسان کننده ای با سرعت نور حرکت می کند و نور مرئی، امواج رادیویی، و میکروموج ها را دربر می گیرد. تابش زمینه در طول موج هایی در حدود میکروموج بیشترین شدت را دارد. میکروموج بخشی از طیف الکترومغناطیسی است که با کوتاه ترین طول موجِ امواج رادیویی برابری می کند. میکروموج ها بسیار بلندتر از طول موج های نور مرئی اند. علاوه بر تابش زمینۀ میکروموج، تابش های زمینۀ رادیویی و فروسرخ نیز وجود دارند که از میکروموج کوتاه ترند. بنابه نظریۀ مهبانگ، عالم در نخستین لحظات ایجاد بسیار داغ و چگال بود و از آن زمان شروع به انبساط و سرد شدن کرده است. براساس الگوهای عالم آغازین و تحول آن، مقداری از تابش ناشی از دمای فوق العاده زیاد عالم آغازین هنوز موجود است، اما این تابش دمای بسیار کمتری دارد، زیرا عالم بسیار انبساط یافته است. دانشمندان قادرند شدت تابش زمینه را در طول موج های فروسرخ، میکروموج، و امواج رادیویی اندازه گیری، و رابطۀ شدت تابش را با طول موج تعیین کنند. با قانون پلانک، که ماکس پلانک، فیزیک دان آلمانی، در اوایل دهۀ اول ۱۹۰۰ آن را مطرح کرد، منحنی شدت بر حسب طول موج برای تابش هر جسم در دمای معین را پیش بینی می کنند. منحنی حاصل از اندازه گیری تابش زمینه دقیقاً با منحنی پیش بینی شده برای جسمی مطابقت دارد که اندکی کمتر از سه کلوین (اندکی کمتر از ۲۷ درجۀ سلسیوس) تابش می کند. تابش زمینه تقریباً همسانگرد و در همۀ جهت ها همانند است. یکنواخت بودن این تابش و مطابقت بسیار آن با منحنی پلانک به روشنی نظریۀ مهبانگ را تأیید می کند.

تابش یوننده‏ای که به‌طور طبیعی در محیط وجود دارد و از پرتوهای کیهانی و ایزوتوپ‌های پرتوزا در خاک و هوا ناشی می‌شود.

💡 داده‌های تابش زمینه کیهانی می‌تواند برای کاوش انرژی تاریک از طریق انتگرال اثر ساکس ولف مورد استفاده قرار گیرد. این اثر ناهمسانگرد مقیاس بزرگ ناشی از پتانسیل‌های مختلف گرانشی در زمان شتاب کیهان هستند و از طریق رابطه متقابل بین تابش زمینه کیهانی و ساختار مقیاس بزرگ در حدود ۴σ آشکار می‌شوند.

💡 اندازه‌گیری آثار تابش زمینه کیهانی بر سامانه‌های اخترفیزیکی دوردست در سال ۲۰۰۰ اصل کوپرنیکی را اثبات کرد که بیان می‌کند در مقیاس‌های کیهانی، زمین در موقعیتی مرکزی قرار ندارد.

💡 وقتی که یک سیاهچاله تشکیل شد می‌تواند با جذب ماده اضافی به رشد خود ادامه دهد. هر سیاهچاله‌ای به‌طور پیوسته گاز و غبار میان ستاره‌ای را از محیط مستقیم اطرافش و تابش زمینه کیهانی که در همه جا حضور دارد، جذب می‌کند. این فرایند اولیه‌ای است که به نظر می‌رسد سیاهچاله‌های کلان جرم طی آن شکل می‌گیرند. فرایندی مشابه نیز برای تشکیل سیاهچاله‌های جرم متوسط در خوشه‌های ستاره‌ای کروی پیشنهاد شده‌است.

💡 تا مدتی حمایت دانشمندان بین این دو نظریه تقسیم شده بود اما در نهایت شواهد تجربی (مهم‌تر از همه تعداد منابع رادیویی) به تدریج رأی به برتری نظریه مه‌بانگ داد. کشف و تأیید تابش زمینه کیهانی در سال ۱۹۶۴

💡 تابش مه‌بانگ در زمان گذشته گرم تر بوده‌است و سرد شدن یکنواخت تابش زمینه کیهانی تنها در حالتی قابل توضیح است که جهان انبساط یکنواختی داشته باشد و احتمال اینکه ما در یگانه مرکز انفجار باشیم را از بین می‌برد.