Toi des rayonsgamma, également appelé rayonnement gamma, est un type de un rayonnement électromagnétique de haute fréquence, qui a un pouvoir de pénétration élevé dans la matière et est nocif pour la santé. LES radiation gamma est produit, dans la plupart des cas, par le désintégration radioactive de noyaux atomiques instables.
Les rayons gamma sont extrêmement énergétiques et sont les vagues avec les fréquences les plus élevées de l'ensemble spectre électromagnétique (plus de 1018 Hz). Ce type de rayonnement est utilisé dans la stérilisation des outils chirurgicaux, l'irradiation des aliments, les chirurgies complexes et les observations astronomiques.
En raison de leur énorme énergie, les rayons gamma peuvent arracher les électrons de nombreux matériaux, ainsi que causer des dommages aux molécules d'ADN chez les êtres vivants, c'est pourquoi on dit que ce type de rayonnement est ionisant. Les processus par lesquels les rayons gamma sont capables d'ioniser la matière sont :
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C'est faitphoto-électrique: Dans ce processus, les photons gamma entrent en collision avec la surface des matériaux, éjectant leurs électrons avec des énergies inférieures à l'énergie des photons gamma incidents ;
Diffusion Compton: Dans ce processus, les photons de rayonnement gamma sont absorbés par des atomes qui émettent de nouveaux photons d'énergie et de fréquence inférieures à celles des photons incidents ;
Production de paires : Lorsque des photons gamma de haute énergie entrent en collision avec le noyau atomique, leur énergie entraîne la génération de une paire électron-positon qui s'annihile, produisant deux autres photons gamma de plus faible énergie.
Voirégalement:Sources de rayonnement quotidiennes
Propriétés des rayons gamma
Les rayons gamma peuvent être mesurés par des appareils comme celui montré sur la photo.
Parce qu'il s'agit de rayonnement électromagnétique, les rayons gamma n'ont pas charge électrique ni masse. Parce qu'ils ne sont pas chargés électriquement, les rayons gamma ne peuvent pas être déviés par les champs électriques et magnétiques.
Comme ils n'ont pas de charge électrique, les rayons gamma ne sont pas déviés par le champ magnétique.
Les rayons gamma se propagent dans le vide à la vitesse de la lumière, environ 3.0.108 Mme. De plus, étant donné qu'il s'agit d'ondes, les rayons gamma sont théoriquement soumis à tous les phénomènes ondulatoires que présentent d'autres fréquences lumineuses, telles que réflexion,réfraction,diffraction et polarisation.
Parmi toutes les formes connues de rayonnement, il a le plus grand pouvoir de pénétration, pouvant se propager dans pratiquement quelconqueassez. Pour se faire une idée, si l'on voulait réduire l'intensité du rayonnement gamma d'un facteur de 1 milliard, il faudrait qu'il passe par environ 40 cm de plomb.
Parmi les rayonnements ionisants, les rayons gamma ont le plus grand pouvoir de pénétration.
Voirégalement: Physique nucléaire
Sources de rayons gamma
Les principales sources de rayons gamma sont :
réactions nucléaire:Le rayonnement gamma est produit par une désintégration nucléaire du même nom, la désintégration gamma, qui peut se produire avec les désintégrations alpha et bêta. Les photons de ce rayonnement transportent des énergies de l'ordre du mégaélectron-volt (MeV – 106 eV). Découvrez un exemple de désintégration nucléaire qui entraîne l'émission de photons à partir d'un rayonnement gamma :
Exemple de désintégration gamma avec émission d'un électron et d'un neutrino électronique.
Anéantissement des pairs: Lorsque des particules et des antiparticules se rencontrent, comme des électrons et des antiélectrons, elles s'annihilent mutuellement en produisant des photons gamma de haute énergie ;
Rayons cosmiques: Les rayons gamma provenant de toutes les directions de l'espace, provenant d'autres galaxies ou produits par des explosions de les étoiles entrent en collision avec des atomes dans l'atmosphère, ce qui entraîne la production de paires qui s'annihilent peu de temps après ;
Des rayons: Les décharges atmosphériques sont capables de chauffer des atomes au point de leur faire émettre de brèves impulsions de rayonnement gamma ;
Magnétars et pulsars: Les pulsars et les magnétars sont des étoiles à neutrons extrêmement denses et chaudes qui tournent à des vitesses énormes, émettant des rayons X et des rayonnements gamma à travers leurs pôles ;
Éruptions solaires: L'activité de la surface solaire et de l'atmosphère amène le Soleil à produire une grande quantité de rayons gamma.
Voir aussi: Rencontrez la physique moderne
Effets de rayons gamma
Le rayonnement gamma est capable de produire plusieurs effets biologiques. Cependant, ces effets sont déterminés par certains facteurs, tels que le type de tissu irradié, le temps d'exposition et l'intensité du rayonnement.
Lorsque le rayonnement gamma interagit avec des molécules présentes dans les tissus, il en retire des électrons, formant ions. Dans certains cas, les liaisons chimiques peuvent être rompues, donnant lieu à radicaux libres: molécules capables de dégrader les cellules et de causer des dommages à l'organisme, affectant le processus de la division cellulaire. Les conséquences de ces mutations sont l'apparition de tumeurs, l'anémie, des mutations génétiques, entre autres.
→ Le rayonnement gamma est-il ionisant ?
Le rayonnement est considéré comme ionisant lorsqu'il est capable d'arracher les électrons des atomes et des molécules. Cependant, différents atomes et molécules ont des valeurs différentes pour leurs énergies d'ionisation et, par conséquent, la définition du rayonnement ionisant est quelque peu imprécise.
Cependant, nous savons que les ondes radio, les micro-ondes, la lumière visible et les rayons infrarouges n'ont pas assez d'énergie pour ioniser les molécules. De plus, les types d'ondes qui dépassent la fréquence de la lumière visible - l'ultraviolet, les rayons X et les rayons gamma sont capables d'ioniser les molécules si l'énergie de leurs photons a des énergies supérieures à 10 eV. Par conséquent, le rayonnement gamma est, en fait, un rayonnement ionisant.
Avantages et inconvénients des rayons gamma
Découvrez quelques avantages et inconvénients de l'utilisation du rayonnement gamma :
→ Avantages
Le rayonnement gamma peut être utilisé pour stériliser différents types d'équipement, tuant les micro-organismes ;
Les rayons gamma peuvent détruire les tumeurs complexes à éliminer, réduisant ainsi les risques chirurgicaux ;
Nous pouvons utiliser le rayonnement gamma pour irradier des aliments tels que les légumes, tuant les micro-organismes qui réduisent la durée de conservation ;
Il peut être utilisé pour déterminer diverses caractéristiques physiques des matériaux solides.
→ préjudice
L'utilisation du rayonnement gamma doit se faire avec prudence et sécurité, en raison de sa grande capacité de pénétration ;
Les rayonnements gamma sont ionisants et peuvent causer de graves dommages aux organismes vivants, comme l'apparition de tumeurs.
Rayonnements alpha, bêta et gamma
À rayonnement alpha, bêta et gamma ils sont principalement produits par des désintégrations nucléaires. Alors que les rayonnements alpha et bêta sont corpusculaires (ils sont constitués de particules), les rayonnements gamma sont de nature électromagnétique.
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Rayonnement alpha: il est formé de noyaux d'atomes d'hélium (He), c'est-à-dire de deux protons et de deux neutrons. Cette forme de rayonnement a un faible pouvoir de pénétration, cependant, elle peut être ionisante si l'énergie cinétique des particules alpha est suffisamment élevée.
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Rayonnement bêta: est formé par les électrons. Ce type de rayonnement est ionisant et a un pouvoir de pénétration modéré.
Rayonnement gamma: est formé de photons de haute énergie et fréquences. C'est un rayonnement ionisant à haut pouvoir de pénétration.
Par moi Rafael Helerbrock
