Vas zrakegama, koji se nazivaju i gama zračenjem, vrsta su elektromagnetska radijacija visoke frekvencije, koja ima veliku moć prodiranja u materiju i štetna je za zdravlje. THE radijacija gama u većini slučajeva proizvodi radioaktivni raspad nestabilnih atomskih jezgri.
Gama zrake su izuzetno energične i jesu valovi s najvišim frekvencijama cijele Elektromagnetski spektar (preko 1018 Hz). Ova vrsta zračenja koristi se u sterilizaciji kirurških alata, zračenju hrane, složenim operacijama i astronomskim promatranjima.
Zbog svoje ogromne energije, gama zrake mogu istrgnuti elektrone iz mnogih materijala, kao i uzrokuju oštećenja molekula DNA u živim bićima, zato kažemo da je ova vrsta zračenja ionizirajuća. Procesi pomoću kojih gama zrake mogu ionizirati materiju su:
Napravljeno jefotoelektrični: U tom se procesu fotoni gama-zraka sudaraju s površinom materijala, izbacujući svoje elektrone energijom manjom od energije upadajućih gama-fotona;
Comptonovo rasipanje: U ovom procesu fotoni gama zračenja apsorbiraju se atomima koji emitiraju nove fotone manje energije i frekvencije od upadajućih fotona;
Proizvodnja parova: Kada se gama fotoni visoke energije sudare s atomskom jezgrom, njihova energija rezultira stvaranjem par elektron-pozitron koji se međusobno uništavaju, stvarajući dva druga fotona gama-zraka niže energije.
Izgledtakođer:Svakodnevni izvori zračenja
Svojstva gama zraka
Gama zrake mogu se mjeriti uređajima poput ovog prikazanog na fotografiji.
Budući da je riječ o elektromagnetskom zračenju, gama zrake nemaju električno punjenje ni misu. Budući da nisu električki nabijene, gama zrake se ne mogu odbiti električnim i magnetskim poljima.
Budući da nemaju električni naboj, magnetsko polje ne odbija gama zrake.
Gama zrake šire se u vakuumu brzinom svjetlosti, otprilike 3.0.108 m / s. Nadalje, budući da su valovi, teoretski su gama zrake podložne svim valnim pojavama koje pokazuju druge frekvencije svjetlosti, kao što je npr. odraz,lom,difrakcija i polarizacija.
Među svim poznatim oblicima zračenja, on ima najveću probojnu moć, budući da se može praktički širiti bilo kojidosta. Da bismo dobili ideju, ako bismo željeli smanjiti intenzitet gama zračenja za faktor od milijardu, ono bi moralo proći kroz približno 40 cm olova.
Među ionizirajućim zračenjem gama zrake imaju najveću probojnu snagu.
Izgledtakođer: Nuklearna fizika
Izvori gama zraka
Glavni izvori gama zraka su:
reakcije nuklearni:Gama zračenje nastaje istoimenim nuklearnim raspadom, gama raspadanjem, koji se može dogoditi zajedno s alfa i beta raspadima. Fotoni ovog zračenja nose energije reda megaelektron-volti (MeV - 106 eV). Pogledajte primjer nuklearnog raspada koji rezultira emisijom fotona iz gama zračenja:
Primjer gama raspada zajedno s emisijom elektrona i elektroničkog neutrina.
Uništavanje vršnjaka: Kad se čestice i antičestice susretnu, poput elektrona i antielektrona, oni se međusobno uništavaju proizvodeći visokoenergijske gama fotone;
Kozmičke zrake: Gama zrake dolaze iz svih smjerova svemira, dolaze iz drugih galaksija ili nastaju eksplozijama zvijezde se sudaraju s atomima u atmosferi, što rezultira stvaranjem parova koji se međusobno uništavaju ubrzo nakon toga;
Zrake: Atmosferska pražnjenja sposobna su zagrijati atome do te mjere da emitiraju kratke impulse gama zračenja;
Magnetari i pulsari: Pulsari i magnetari su izuzetno guste, vruće vrste neutronskih zvijezda koje se okreću ogromnim brzinama, emitirajući X-zrake i gama zračenje kroz svoje polove;
Solarne erupcije: Aktivnost sunčeve površine i atmosfere uzrokuje da Sunce proizvodi veliku količinu gama zraka.
Pogledajte i: Upoznajte suvremenu fiziku
Efekti gama zraka
Gama zračenje može proizvesti nekoliko bioloških učinaka. Međutim, ove učinke određuju neki čimbenici, poput vrste tkiva koje je ozračeno, vremena izloženosti i intenziteta zračenja.
Kada gama zračenje stupi u interakciju s molekulama prisutnim u tkivima, oduzima im elektrone, stvarajući ioni. U nekim se slučajevima kemijske veze mogu prekinuti, što dovodi do slobodni radikali: molekule sposobne razgraditi stanice i nanijeti štetu tijelu, utječući na proces dijeljenje stanica. Posljedice ovih mutacija su pojava tumora, anemije, genetskih mutacija, između ostalog.
→ Je li gama zračenje ionizirajuće?
Zračenje se smatra ionizirajućim kad je sposobno istrgnuti elektrone iz atoma i molekula. Međutim, različiti atomi i molekule imaju različite vrijednosti za svoje energije ionizacije, pa je stoga definicija ionizirajućeg zračenja donekle neprecizna.
Međutim, znamo da radio valovi, mikrovalne pećnice, vidljiva svjetlost i infracrvene zrake nemaju dovoljno energije za ionizaciju molekula. Nadalje, vrste valova koji su izvan frekvencije vidljive svjetlosti - ultraljubičasto, x-zrake i gama zrake su sposobne ionizirati molekule ako energija njihovih fotona ima energiju veću od 10 eV. Stoga je gama zračenje zapravo ionizirajuće zračenje.
Prednosti i šteta gama zraka
Pogledajte neke prednosti i štete od upotrebe gama zračenja:
→ Prednosti
Gama zračenje se može koristiti za sterilizaciju različitih vrsta opreme, ubijajući mikroorganizme;
Gama zrake mogu uništiti složene za uklanjanje tumore, smanjujući kirurški rizik;
Gama zračenjem možemo zračiti hranu poput povrća, ubijajući mikroorganizme koji smanjuju rok trajanja;
Može se koristiti za određivanje različitih fizikalnih karakteristika čvrstih materijala.
→ naštetiti
Korištenje gama zračenja mora se obavljati oprezno i sigurno zbog velikog probojnog kapaciteta;
Gama zračenje je ionizirajuće i može nanijeti ozbiljnu štetu živim organizmima, poput pojave tumora.
Alfa, beta i gama zračenje
Na alfa, beta i gama zračenja uglavnom se proizvode nuklearnim raspadima. Dok su alfa i beta zračenje korpuskularne (izrađene su od čestica), gama zračenje je elektromagnetske prirode.
-
Alfa zračenje: tvore ga jezgre atoma helija (He), odnosno dva protona i dva neutrona. Ovaj oblik zračenja ima malu penetracijsku snagu, međutim može biti ionizirajuće ako je kinetička energija alfa čestica dovoljno visoka.
-
Beta zračenje: tvore ga elektroni. Ova vrsta zračenja je ionizirajuća i ima umjerenu penetracijsku snagu.
Gama zračenje: tvore ga fotoni visoke energije i frekvencija. To je ionizirajuće zračenje velike penetracijske snage.
Ja, Rafael Helerbrock