Radyasyon Fiziği, Radyasyon maddenin kendiliğinden veya çevreden aldığı enerji etkisiyle dış ortama saldığı parçacık veya foton yapısında dalga türü enerjiyi ifade etmektedir.

Radyasyon, bir kaynaktan dış ortama salınan parçacıktır. Dolayısı ile radyasyon (Işıma) olayında alfa, beta, nötron ve elektron demeti gibi parçacıklar ile gama ve x-ışınları gibi foton yapısındaki elektromanyetik dalgalar eylem halindedir. Bir maddenin kendiliğinden, radyasyon yayabilmesi için o maddeyi oluşturan atomların çekirdeklerinde parçalanma (Bozunma) olayının gerçekleşiyor olması gerekmektedir. Kararsız çekirdek yapısına sahip atomlar radyoaktif özellik gösterir. Radyoaktif özellik gösteren maddeler kararlı hale geçerken alfa, beta, gama veya nötron ışını salarlar. Soluduğumuz hava, içtiğimiz su ve yaşadığımız toprak her zaman belirli bir miktarda ve çeşitli formlarda radyasyonlar içerir. Radyasyon kaynakları doğal veya yapay kaynaklardır.

Yapılarına göre radyasyonlar elektromanyetik radyasyonlar ve partiküler (Korpüsküler) radyasyonlar olmak üzere iki grup altında incelenir.

Elektromanyetik radyasyonların oluşması: Atomlarda her elektron kendi enerji düzeyine uygun yörüngede barınabilir. Bir elektron ısı, ışık, sürtünme veya radyasyon gibi fiziksel etkenlerle uyarıldığında, alınan ilave enerji nedeniyle elektronlar yeni enerji düzeyine uygun başka bir yörüngeye sıçrar. Elektronlar yörünge değiştirirken bir iş yapmakta ve bu iş için bir enerji harcamaktadır. Elektromanyetik radyasyonlar dalga halinde yayılır. Elektromanyetik dalgaların dalga boyu ile frekansları ters orantılı, frekanslarıyla enerjileri ise doğru orantılıdır. Dolayısı ile elektromanyetik dalgaların dalga boyu kısaldıkça enerjileri artmaktadır. Radyasyonlar geçtikleri ortamlara enerji transfer eder.

Mor ötesi radyasyonlar ve özellikleri: Mor ötesi ışınlar; elektromanyetik tafta kısa dalga boydan uzun dalga boya doğru kozmik ışınlar, gama ışınları, x-ışınları ve ultraviyole ışınları şeklinde sıralanmıştır.

Gama (γ) ışınlar; radyoaktif elementlerin parçalanması, atom reaktörleri veya atom bombası patlamasından sonra meydana gelen çöküntülerin parçalanma ürünleri olup, iyonlayıcı karakterde, kütleleri olmayan yüksek enerjili elektromanyetik radyasyonlardır.

X-ışınları (Röntgen ışınları); elektromanyetik tayfta gama ışınlarıyla ültraviyole ışınların arasında yer alan iyonlayıcı karaktere sahip yüksek enerjili foton yapısında dalga türü radyasyonlardır.

Partiküler radyasyonlar ve özellikleri: Alfa, beta ve nötron parçacıklarının radyoaktif çekirdeklerin parçalanma ürünü olması, belirli bir kütleye sahip olmaları (Madde yapısında olmaları) ve hepsinin de doğrudan veya dolaylı olarak iyonlayıcı karakterde olması bu parçacıkların ortak özelliklerindendir.

Alfa ışınları (α): Özellikle ağır radyoaktif elementlerin çekirdeklerinden salınan, (+) elektrik yüklü parçacıklardır. Bir alfa parçacığı, 2 proton ve 2 nötrondan oluşur. Başka bir ifadeyle alfa parçacığı helyum atomunun çekirdeğidir. Alfa ışınları radyoaktif parçacıklar içinde iyonizasyon yeteneği en yüksek olan ışınlardır. İnce bir kâğıt yaprak bile alfa ışınlarını tutmaya yeterlidir. Hızları salındıkları kaynağa göre değişir. Alfa parçacıklarının enerjileri yaklaşık 4–9 MeV (Megaelektron volt) arasındadır.

Beta ışınlar (β): Radyoaktif elementlerin çekirdeklerindeki nötron veya proton fazlalığı nedeniyle salınan (-) veya (+) yüklü parçacıklardır.