Vy paprskygama, nazývané také gama záření, jsou typem elektromagnetická radiace vysoká frekvence, která má vysokou penetrační sílu do hmoty a je zdraví škodlivá. THE záření gama je ve většině případů produkováno radioaktivní rozpad nestabilních atomových jader.
Gama paprsky jsou extrémně energické a jsou vlny s nejvyššími frekvencemi z celého elektromagnetické spektrum (přes 1018 Hz). Tento typ záření se používá při sterilizaci chirurgických nástrojů, ozařování potravin, komplexních operacích a astronomických pozorováních.
Díky své obrovské energii mohou paprsky gama vytrhávat elektrony také z mnoha materiálů způsobit poškození molekul DNA u živých bytostí, proto říkáme, že tento typ záření je ionizující. Procesy, kterými jsou gama paprsky schopné ionizovat hmotu, jsou:
Je to vyrobenofotoelektrické: V tomto procesu se fotony gama záření srazí s povrchem materiálů a vysunou své elektrony energiemi nižšími než energie dopadajících fotonů gama;
Comptonův rozptyl: V tomto procesu jsou fotony gama záření absorbovány atomy, které emitují nové fotony s nižší energií a frekvencí než dopadající fotony;
Výroba párů: Když se vysokoenergetické gama fotony srazí s atomovým jádrem, jejich energie má za následek vznik pár elektron-pozitron, který se navzájem ničí a produkuje dva další nízkoenergetické gama paprsky.
Dívej setaky:Každodenní zdroje záření
Vlastnosti gama záření
Gama paprsky lze měřit zařízeními, jako je zařízení zobrazené na fotografii.
Protože se jedná o elektromagnetické záření, paprsky gama nemají elektrický náboj ani mše. Vzhledem k tomu, že nejsou elektricky nabité, nelze paprsky gama odrazit elektrickým a magnetickým polem.
Protože nemají elektrický náboj, paprsky gama nejsou vychýleny magnetickým polem.
Gama paprsky se šíří ve vakuu rychlostí světla, asi 3,0.108 slečna. Kromě toho, protože jsou to vlny, teoreticky jsou gama paprsky vystaveny všem vlnovým jevům, které vykazují jiné světelné frekvence, jako například odraz,lom světla,difrakce a polarizace.
Ze všech známých forem záření má největší penetrační sílu a je schopen se prakticky šířit žádnýdocela. Pro představu, pokud bychom chtěli snížit intenzitu gama záření o faktor 1 miliardy, muselo by to projít přibližně 40 cm olova.
Z ionizujícího záření mají gama paprsky největší penetrační sílu.
Dívej setaky: Nukleární fyzika
Zdroje gama záření
Hlavní zdroje záření gama jsou:
reakce jaderný:Gama záření je produkováno jaderným rozpadem stejného jména, rozpadem gama, který může nastat spolu s rozpadem alfa a beta. Fotony tohoto záření nesou energie řádů megaelektronových voltů (MeV - 106 eV). Podívejte se na příklad jaderného rozpadu, který vede k emisi fotonů z gama záření:
Příklad gama rozpadu spolu s emisemi elektronu a elektronického neutrina.
Peer Annihilation: Když se částice a antičástice setkají, jako elektrony a antielektrony, navzájem se ničí a produkují vysokoenergetické gama fotony;
Kosmické paprsky: Gama paprsky přicházející ze všech směrů vesmíru, přicházející z jiných galaxií nebo produkované výbuchy hvězdy se srážejí s atomy v atmosféře, což má za následek produkci párů, které se krátce poté navzájem zničí;
Paprsky: Atmosférické výboje jsou schopné zahřívat atomy do té míry, že je donutí emitovat krátké pulzy gama záření;
Magnetary a pulsary: Pulsary a magnetary jsou typy extrémně hustých, horkých neutronových hvězd, které rotují enormní rychlostí a vyzařují rentgenové záření a záření gama skrz jejich póly;
Sluneční erupce: Aktivita slunečního povrchu a atmosféry způsobuje, že Slunce produkuje velké množství paprsků gama.
Podívejte se také: Seznamte se s moderní fyzikou
Efekty gama paprsku
Gama záření je schopné produkovat několik biologických účinků. Tyto účinky jsou však určovány některými faktory, například typem ozařované tkáně, dobou expozice a intenzitou záření.
Když záření gama interaguje s molekulami přítomnými v tkáních, odstraňuje z nich elektrony a tvoří se ionty. V některých případech může dojít k rozbití chemických vazeb volné radikály: molekuly schopné degradovat buňky a způsobit poškození těla ovlivňující proces buněčné dělení. Důsledky těchto mutací jsou mimo jiné výskyt nádorů, anémie, genetické mutace.
→ Je gama záření ionizující?
Záření je považováno za ionizující, když je schopné vytrhnout elektrony z atomů a molekul. Různé atomy a molekuly však mají různé hodnoty své ionizační energie, a proto je definice ionizujícího záření poněkud nepřesná.
Víme však, že rádiové vlny, mikrovlny, viditelné světlo a infračervené paprsky nemají dostatek energie na ionizaci molekul. Dále typy vln, které překračují frekvenci viditelného světla - ultrafialové, rentgenové a gama paprsky jsou schopné ionizovat molekuly, pokud energie jejich fotonů má energie větší než 10 eV. Gama záření je tedy ve skutečnosti ionizující záření.
Výhody a poškození gama paprsků
Podívejte se na některé výhody a poškození používání gama záření:
→ Výhody
Gama záření lze použít ke sterilizaci různých typů zařízení, zabíjení mikroorganismů;
Gama paprsky mohou zničit nádory, které je třeba odstranit, a snížit tak chirurgická rizika;
Můžeme použít gama záření k ozáření potravin, jako je zelenina, zabíjení mikroorganismů, které snižují trvanlivost;
Může být použit pro stanovení různých fyzikálních charakteristik pevných materiálů.
→ poškodit
Využití gama záření musí být provedeno s opatrností a bezpečně, kvůli jeho velké penetrační schopnosti;
Gama záření je ionizující a může způsobit vážné poškození živých organismů, například výskyt nádorů.
Alfa, beta a gama záření
Na alfa, beta a gama záření většinou jsou produkovány jadernými rozpady. Zatímco záření alfa a beta je korpuskulární (jsou tvořeny částicemi), záření gama má elektromagnetickou povahu.
-
Alfa záření: je tvořeno jádry atomu helia (He), tj. Dvěma protony a dvěma neutrony. Tato forma záření má nízkou penetrační sílu, ale může být ionizující, pokud je kinetická energie alfa částic dostatečně vysoká.
-
Beta záření: je tvořeno elektrony. Tento typ záření je ionizující a má střední penetrační sílu.
Gama záření: je tvořeno fotony o vysoké energii a frekvencích. Jedná se o ionizující záření s vysokou penetrační schopností.
Podle mě. Rafael Helerbrock