Вие лъчигама, наричани още гама-лъчение, са вид електромагнитно излъчване с висока честота, която има висока проникваща сила в материята и е вредна за здравето. НА радиация гама се произвежда, в повечето случаи, от радиоактивен разпад на нестабилни атомни ядра.
Гама лъчите са изключително енергични и са вълни с най-високите честоти от цялото електромагнитен спектър (над 1018 Hz). Този тип радиация се използва при стерилизация на хирургически инструменти, облъчване на храни, сложни операции и астрономически наблюдения.
Поради огромната си енергия, гама лъчите могат да изтръгнат електрони от много материали, както и причиняват увреждане на молекулите на ДНК при живи същества, затова казваме, че този вид лъчение е йонизиращо. Процесите, чрез които гама лъчите са в състояние да йонизират материята, са:
Не спирайте сега... Има още след рекламата;)
Направено ефотоелектрически: В този процес гама-фотонните фотони се сблъскват с повърхността на материалите, изхвърляйки своите електрони с енергии, по-ниски от енергията на падащите гама фотони;
Комптоново разсейване: В този процес фотоните с гама-лъчение се абсорбират от атоми, които излъчват нови фотони с по-ниска енергия и честота от падащите фотони;
Производство на двойки: Когато високоенергийните гама фотони се сблъскат с атомното ядро, тяхната енергия води до генериране на двойка електрон-позитрон, които се унищожават, произвеждайки два други фотона с ниска енергия с гама-лъчи.
Вижсъщо:Ежедневни източници на радиация
Свойства на гама лъчите
Гама лъчите могат да се измерват с устройства като това, показано на снимката.
Тъй като това е електромагнитно излъчване, гама лъчите нямат електрически заряд нито маса. Тъй като те не са електрически заредени, гама лъчите не могат да се отклоняват от електрически и магнитни полета.
Тъй като нямат електрически заряд, гама лъчите не се отклоняват от магнитното поле.
Гама лъчите се разпространяват във вакуум със скоростта на светлината, около 3.0.108 Госпожица. Освен това, тъй като те са теоретично, гама лъчите са обект на всички вълнови явления, които други честоти на светлината показват, като напр. отражение,пречупване,дифракция и поляризация.
Сред всички известни форми на радиация, тя има най-голяма проникваща сила, като е в състояние да се разпространи на практика всякаквисъвсем. За да добием представа, ако искаме да намалим интензивността на гама-лъчението с фактор 1 милиард, то ще трябва да премине през приблизително 40 см олово.
Сред йонизиращите лъчения гама лъчите имат най-голяма проникваща сила.
Вижсъщо: Ядрена физика
Източници на гама лъчи
Основните източници на гама лъчи са:
реакции ядрена:Гама-лъчението се произвежда от ядрен разпад със същото име, гама-разпад, който може да възникне заедно с алфа и бета разпада. Фотоните на това излъчване носят енергии от порядъка на мегаелектронволта (MeV - 106 eV). Вижте пример за ядрен разпад, който води до излъчване на фотони от гама-лъчение:
Пример за гама-разпад заедно с излъчването на електрон и електронно неутрино.
Унищожаване от връстници: Когато частиците и античастиците се срещнат, като електрони и антиелектрони, те се унищожават, произвеждайки високоенергийни гама фотони;
Космически лъчи: Гама лъчи, идващи от всички посоки на космоса, идващи от други галактики или произведени от експлозии на звездите се сблъскват с атоми в атмосферата, в резултат на което се получават двойки, които се унищожават малко след това;
Лъчи: Атмосферните разряди са способни да нагряват атомите до степен да ги накарат да излъчват кратки импулси на гама-лъчение;
Магнетари и пулсари: Пулсарите и магнетарите са изключително плътни, горещи типове неутронни звезди, които се въртят с огромна скорост, излъчвайки рентгенови лъчи и гама-лъчение през своите полюси;
Слънчеви изригвания: Активността на слънчевата повърхност и атмосфера кара Слънцето да произвежда голямо количество гама лъчи.
Вижте също: Запознайте се със съвременната физика
Гама лъчи ефекти
Гама-лъчението може да доведе до няколко биологични ефекта. Тези ефекти обаче се определят от някои фактори, като например вида на облъчената тъкан, времето на експозиция и интензивността на лъчението.
Когато гама-лъчението взаимодейства с молекули, присъстващи в тъканите, то отнема електрони от тях, образувайки се йони. В някои случаи химическите връзки могат да бъдат прекъснати, което води до свободни радикали: молекули, способни да разграждат клетките и да причиняват увреждания на тялото, засягащи процеса на клетъчно делене. Последиците от тези мутации са появата на тумори, анемия, генетични мутации, наред с други.
→ Йонизира ли се гама-лъчението?
Радиацията се счита за йонизираща, когато е способна да изтръгне електрони от атоми и молекули. Въпреки това, различните атоми и молекули имат различни стойности за своите йонизационни енергии и следователно определението за йонизиращо лъчение е донякъде неточно.
Знаем обаче, че радиовълните, микровълните, видимата светлина и инфрачервените лъчи нямат достатъчно енергия, за да йонизират молекулите. Освен това видовете вълни, които са извън честотата на видимата светлина - ултравиолетовите, рентгеновите и гама лъчите са способни да йонизират молекули, ако енергията на техните фотони има енергии, по-големи от 10 eV. Следователно, гама лъчението всъщност е йонизиращо лъчение.
Ползи и вреди от гама лъчите
Вижте някои ползи и вреди от използването на гама-лъчение:
→ Ползи
Гама лъчението може да се използва за стерилизация на различни видове оборудване, убивайки микроорганизмите;
Гама лъчите могат да унищожат сложни за премахване тумори, намалявайки хирургичните рискове;
Можем да използваме гама лъчение за облъчване на храни като зеленчуци, убивайки микроорганизми, които намаляват срока на годност;
Може да се използва за определяне на различни физични характеристики на твърдите материали.
→ вреда
Използването на гама-лъчение трябва да се извършва с повишено внимание и безопасност, поради голямата му проникваща способност;
Гама-лъчението е йонизиращо и може да причини сериозни щети на живите организми, като появата на тумори.
Алфа, бета и гама лъчение
В алфа, бета и гама лъчение те се произвеждат най-вече от ядрени разпад. Докато алфа и бета лъчението са корпускулярни (те са направени от частици), гама лъчението е електромагнитно по своята същност.
-
Алфа радиация: образува се от ядра на хелиев атом (He), тоест два протона и два неутрона. Тази форма на излъчване има ниска проникваща сила, но може да бъде йонизираща, ако кинетичната енергия на алфа частиците е достатъчно висока.
-
Бета радиация: образува се от електрони. Този тип лъчение е йонизиращо и има умерена сила на проникване.
Гама-лъчение: образува се от фотони с висока енергия и честоти. Това е йонизиращо лъчение с висока проникваща сила.
От мен Рафаел Хелерброк
