Du strålergamma, også kaldet gammastråling, er en type elektromagnetisk stråling af høj frekvens, som har høj gennemtrængningskraft i stof og er sundhedsskadelig. DET stråling gamma produceres i de fleste tilfælde af Radioaktivt henfald af ustabile atomkerner.
Gammastråler er ekstremt energiske og er bølger med de højeste frekvenser af hele elektromagnetiske spektrum (over 1018 Hz). Denne type stråling bruges til sterilisering af kirurgiske værktøjer, madbestråling, komplekse operationer og astronomiske observationer.
På grund af deres enorme energi kan gammastråler også rive elektroner fra mange materialer forårsage skade på DNA-molekyler i levende væsener, det er derfor, vi siger, at denne type stråling er ioniserende. Processerne, hvormed gammastråler er i stand til at ionisere stof, er:
Det er lavetfotoelektrisk: I denne proces kolliderer gammastrålefotoner med overfladen af materialerne og skubber deres elektroner ud med energier, der er lavere end energien fra de indfaldende gammafotoner;
Compton-spredning: I denne proces absorberes gammastrålingsfotoner af atomer, der udsender nye fotoner med lavere energi og frekvens end de indfaldende fotoner;
Produktion af par: Når høj-energi gammafotoner kolliderer med atomkernen, resulterer deres energi i dannelsen af et elektron-positronpar, der udsletter hinanden og producerer to andre gammarenergifotoner med lavere energi.
Seogså:Daglige strålingskilder
Gamma ray egenskaber
Gammastråler kan måles med enheder som den, der vises på billedet.
Fordi det er elektromagnetisk stråling, har gammastråler det ikke elektrisk ladning heller ikke masse. Fordi de ikke er elektrisk ladede, kan gammastråler ikke afbøjes af elektriske og magnetiske felter.
Fordi de ikke har en elektrisk ladning, afbøjes gammastråler ikke af magnetfeltet.
Gamma-stråler formeres i vakuum med lysets hastighed, ca. 3.0.108 Frk. Desuden er gammastråler teoretisk set udsat for alle bølgefænomener, som andre lysfrekvenser udviser, f.eks. afspejling,brydning,diffraktion og polarisering.
Blandt alle de kendte former for stråling har den den største gennemtrængningskraft og er i stand til at forplante sig praktisk taget nogentemmelig. For at få en idé, hvis vi ønskede at reducere intensiteten af gammastråling med en faktor på 1 milliard, ville den skulle passere gennem ca. 40 cm bly.
Blandt ioniserende stråling har gammastråler den største gennemtrængningskraft.
Seogså: Kernefysik
Gamma-strålekilder
De vigtigste kilder til gammastråler er:
reaktioner atomisk:Gamma-stråling produceres ved et nukleart henfald med samme navn, gamma-henfald, som kan forekomme sammen med alfa- og beta-henfald. Fotonerne fra denne stråling bærer energier i størrelsesordenen megaelektronvolt (MeV - 106 eV). Tjek et eksempel på nukleart henfald, der resulterer i emission af fotoner fra gammastråling:
Eksempel på gamma-henfald sammen med emissionen af en elektron og en elektronisk neutrino.
Peer Annihilation: Når partikler og antipartikler mødes, ligesom elektroner og antielektroner, tilintetgør de hinanden og producerer høj-energi gammafotoner;
Kosmiske stråler: Gammastråler, der kommer fra alle retninger af rummet, kommer fra andre galakser eller produceres ved eksplosioner af stjerner kolliderer med atomer i atmosfæren, hvilket resulterer i produktionen af par, der udsletter hinanden kort derefter;
Stråler: Atmosfæriske udledninger er i stand til at opvarme atomer til det punkt, at de udsender korte impulser af gammastråling;
Magneter og pulsarer: Pulsarer og magnetarer er ekstremt tætte, varme typer neutronstjerner, der roterer med enorme hastigheder og udsender røntgenstråler og gammastråling gennem deres poler;
Soludbrud: Aktiviteten af soloverfladen og atmosfæren får solen til at producere en stor mængde gammastråler.
Se også: Mød moderne fysik
Gamma Ray-effekter
Gamma-stråling er i stand til at producere flere biologiske effekter. Imidlertid bestemmes disse virkninger af nogle faktorer, såsom typen af væv, der bestråles, eksponeringstiden og intensiteten af strålingen.
Når gammastråling interagerer med molekyler, der er til stede i væv, fjerner den elektroner fra dem og dannes ioner. I nogle tilfælde kan kemiske bindinger brydes, hvilket giver anledning til frie radikaler: molekyler, der er i stand til at nedbryde celler og forårsage skade på kroppen, hvilket påvirker processen med celledeling. Konsekvenserne af disse mutationer er udseendet af blandt andet tumorer, anæmi, genetiske mutationer.
→ Er gammastråling ioniserende?
Stråling betragtes som ioniserende, når den er i stand til at rive elektroner fra atomer og molekyler. Imidlertid har forskellige atomer og molekyler forskellige værdier for deres ioniseringsenergier, og derfor er definitionen af ioniserende stråling noget upræcis.
Vi ved dog, at radiobølger, mikrobølger, synligt lys og infrarøde stråler ikke har nok energi til at ionisere molekyler. Desuden er de typer bølger, der ligger uden for frekvensen af synligt lys - ultraviolet, røntgenstråler og gammastråler er i stand til at ionisere molekyler, hvis energien i deres fotoner har energier større end 10 eV. Derfor er gammastråling faktisk ioniserende stråling.
Fordele og skader ved gammastråler
Se nogle fordele og skader ved at bruge gammastråling:
→ Fordele
Gamma-stråling kan bruges til at sterilisere forskellige typer udstyr og dræbe mikroorganismer;
Gamma-stråler kan ødelægge tumorer, der er komplekse for at fjerne, hvilket reducerer kirurgiske risici;
Vi kan bruge gammastråling til at bestråle fødevarer såsom grøntsager og dræbe mikroorganismer, der reducerer holdbarheden;
Det kan bruges til bestemmelse af forskellige fysiske egenskaber ved faste materialer.
→ skade
Brug af gammastråling skal ske med forsigtighed og sikkerhed på grund af dens store gennemtrængningskapacitet;
Gamma-stråling er ioniserende og kan forårsage alvorlig skade på levende organismer, såsom forekomsten af tumorer.
Alfa-, beta- og gammastråling
På alfa-, beta- og gammastråling de produceres for det meste ved nukleare henfald. Mens alfa- og beta-stråling er korpuskulær (de er lavet af partikler), er gammastråling elektromagnetisk.
-
Alfastråling: den dannes af heliumatomkerner (He), det vil sige to protoner og to neutroner. Denne form for stråling har lav indtrængningskraft, men den kan være ioniserende, hvis alfapartiklernes kinetiske energi er tilstrækkelig høj.
-
Betastråling: dannes af elektroner. Denne type stråling er ioniserende og har en moderat gennemtrængningskraft.
Gamma-stråling: dannes af fotoner med høj energi og frekvenser. Det er en ioniserende stråling med høj penetrationskraft.
Af mig Rafael Helerbrock