Ön sugarakgamma, gamma sugárzásnak is nevezik, egyfajta elektromágneses sugárzás nagy frekvenciájú, nagy behatolási erővel rendelkezik az anyagban és káros az egészségre. A sugárzás gammát a legtöbb esetben a radioaktív bomlás instabil atommagok.
A gammasugarak rendkívül energikusak és a hullámok az egész legmagasabb frekvenciájával elektromágneses spektrum (10 felett18 Hz). Ezt a fajta sugárzást használják a sebészeti eszközök sterilizálására, az élelmiszer besugárzására, a komplex műtétekre és a csillagászati megfigyelésekre.
Óriási energiájuk miatt a gammasugarak sok anyagból elektronokat is képesek elszakítani károsíthatja az élőlények DNS-molekuláit, ezért mondjuk, hogy ez a fajta sugárzás ionizáló. A gamma-sugarak képesek az anyagot ionizálni:
Készültfotoelektromos: Ebben a folyamatban a gammasugár fotonok ütköznek az anyagok felületével, elektronjaikat a beeső gamma fotonok energiájánál alacsonyabb energiákkal dobják ki;
Compton-szórás: Ebben a folyamatban a gammasugárzású fotonokat elnyelik azok az atomok, amelyek alacsonyabb energiájú és frekvenciájú új fotonokat bocsátanak ki, mint a beeső fotonok;
Párok gyártása: Amikor a nagy energiájú gammafotonok ütköznek az atommaggal, azok energiája a keletkezését eredményezi egy elektron-pozitron pár, amely megsemmisíti egymást, és két másik alacsonyabb energiájú gammasugár fotont hoz létre.
Nézis:Mindennapi sugárforrások
Gammasugár tulajdonságai
A gammasugarakat a fényképen láthatóhoz hasonló eszközökkel lehet mérni.
Mivel elektromágneses sugárzásról van szó, a gammasugarak nem rendelkeznek elektromos töltés sem tömeg. Mivel ezek nincsenek elektromosan feltöltve, a gammasugarakat nem tudják eltéríteni elektromos és mágneses mezők.
Mivel nincs elektromos töltésük, a gammasugarakat nem tereli el a mágneses mező.
A gammasugarak vákuumban terjednek a fénysebességgel, körülbelül 3,0.10-re8 Kisasszony. Továbbá, mivel hullámok, elméletileg a gammasugarak minden hullámjelenségnek ki vannak téve, amelyet más fényfrekvenciák mutatnak, mint pl. visszaverődés,fénytörés,diffrakció és polarizáció.
A sugárzás összes ismert formája közül a legnagyobb a behatolási erő, képes gyakorlatilag tovább terjedni Bármiegészen. Ha ötletet akarunk szerezni, ha a gammasugárzás intenzitását 1 milliárdszorosára akarjuk csökkenteni, akkor hozzávetőlegesen 40 cm ólomon kell átmennie.
Az ionizáló sugárzás közül a gammasugaraknak van a legnagyobb penetrációs ereje.
Nézis: Atomfizika
Gamma sugárforrások
A gammasugarak fő forrásai a következők:
reakciókat nukleáris:A gammasugárzást az azonos nevű nukleáris bomlás, a gamma-bomlás hozza létre, amely alfa- és béta-bomlásokkal együtt is előfordulhat. Ennek a sugárzásnak a fotonjai megaelektronvolt nagyságrendű energiákat hordoznak (MeV - 106 eV). Nézzen meg egy példát a nukleáris bomlásra, amely a gammasugárzás fotonkibocsátását eredményezi:
Példa a gamma bomlásra, egy elektron és egy elektron neutrino emissziójával együtt.
Peer megsemmisítés: Amikor a részecskék és az antirészecskék találkoznak, mint az elektronok és az antielektronok, megsemmisítik egymást, és nagy energiájú gammafotonokat hoznak létre;
Kozmikus sugarak: Az űr minden irányából érkező, más galaxisokból érkező vagy a a csillagok az atmoszférában lévő atomokkal ütköznek, és olyan párok keletkeznek, amelyek röviddel ezután megsemmisítik egymást;
Sugarak: A légköri kisülések képesek az atomokat addig hevíteni, hogy rövid gamma-sugárzási impulzusokat bocsátanak ki;
Mágnesek és pulzárok: A pulzerek és a mágnesek rendkívül sűrű, forró típusú neutroncsillagok, amelyek hatalmas sebességgel forognak, pólusaikon keresztül röntgensugarat és gammasugárzást bocsátanak ki;
Napkitörések: A napfelszín és a légkör aktivitása miatt a Nap nagy mennyiségű gammasugarat termel.
Lásd még: Ismerje meg a modern fizikát
Gammasugár effektusok
A gammasugárzás számos biológiai hatást képes produkálni. Ezeket a hatásokat azonban néhány tényező határozza meg, például a besugárzott szövet típusa, az expozíciós idő és a sugárzás intenzitása.
Amikor a gammasugárzás kölcsönhatásba lép a szövetekben jelenlévő molekulákkal, az elektronokat leveszi róluk, így képződik ionok. Bizonyos esetekben a kémiai kötések megszakadhatnak, így létrejöhetnek szabad radikálisok: molekulák, amelyek képesek lebontani a sejteket és károsítani a testet, befolyásolva a sejtosztódás. Ezen mutációk következményei többek között a daganatok megjelenése, vérszegénység, genetikai mutációk.
→ A gammasugárzás ionizál?
A sugárzást akkor tekintjük ionizálónak, ha képes elektronokat hasítani az atomokból és molekulákból. Ugyanakkor a különböző atomok és molekulák eltérő értékeket mutatnak ionizációs energiájuk szempontjából, ezért az ionizáló sugárzás meghatározása némileg pontatlan.
Tudjuk azonban, hogy a rádióhullámoknak, a mikrohullámoknak, a látható fénynek és az infravörös sugaraknak nincs elegendő energiájuk a molekulák ionizálásához. Továbbá, a látható fény frekvenciáján túli hullámtípusok - az ultraibolya, röntgensugarak és a gammasugarak képesek ionizálni a molekulákat, ha fotonjaik energiája 10-nél nagyobb energiával rendelkezik eV. Ezért a gammasugárzás valójában ionizáló sugárzás.
A gammasugarak előnyei és ártalmai
Nézze meg a gammasugárzás használatának néhány előnyét és kárát:
→ Előnyök
A gammasugárzással különböző típusú eszközök sterilizálhatók, megölve a mikroorganizmusokat;
A gammasugarak elpusztíthatják a komplexet eltávolító daganatokat, csökkentve a műtéti kockázatokat;
Gamma-sugárzást használhatunk olyan élelmiszerek besugárzására, mint a zöldségek, elpusztítva az eltarthatóságot csökkentő mikroorganizmusokat;
Használható szilárd anyagok különböző fizikai jellemzőinek meghatározására.
→ sérelem
A gammasugárzást óvatossággal és biztonsággal kell használni, nagy behatolási képessége miatt;
A gammasugárzás ionizáló, és súlyos károkat okozhat az élő organizmusokban, például a daganatok megjelenését.
Alfa, béta és gamma sugárzás
Nál nél alfa, béta és gamma sugárzás többnyire nukleáris bomlásokkal keletkeznek. Míg az alfa- és béta-sugárzás korpuszkuláris (részecskékből állnak), a gammasugárzás elektromágneses természetű.
-
Alfa sugárzás: hélium atommagok (He) alkotják, vagyis két proton és két neutron. Ennek a sugárzási formának alacsony penetrációs ereje van, azonban ionizálódhat, ha az alfa-részecskék mozgási energiája kellően magas.
-
Béta sugárzás: elektronok alkotják. Ez a fajta sugárzás ionizáló és mérsékelt behatolási erővel rendelkezik.
Gammasugárzás: nagy energiájú és frekvenciájú fotonok alkotják. Ez egy nagy penetrációs képességű ionizáló sugárzás.
Általam. Rafael Helerbrock