U stralengamma, ook wel gammastraling genoemd, is een vorm van electromagnetische straling van hoge frequentie, die een hoog penetratievermogen in de materie heeft en schadelijk is voor de gezondheid. DE straling gamma wordt in de meeste gevallen geproduceerd door de radioactief verval van instabiele atoomkernen.
Gammastralen zijn extreem energiek en zijn de golven met de hoogste frequenties van het hele elektromagnetisch spectrum (meer dan 1018 Hz). Dit type straling wordt gebruikt bij de sterilisatie van chirurgische instrumenten, voedselbestraling, complexe operaties en astronomische waarnemingen.
Vanwege hun enorme energie kunnen gammastralen elektronen uit veel materialen rippen, evenals: schade toebrengen aan DNA-moleculen in levende wezens, daarom zeggen we dat dit soort straling ioniserend is. De processen waarmee gammastralen materie kunnen ioniseren zijn:
Niet stoppen nu... Er is meer na de reclame ;)
Het is gemaaktfoto-elektrisch: In dit proces botsen de gammastraalfotonen met het oppervlak van de materialen, waarbij hun elektronen worden uitgestoten met energieën die lager zijn dan de energie van de invallende gammafotonen;
Compton-verstrooiing: In dit proces worden gammastralingsfotonen geabsorbeerd door atomen die nieuwe fotonen uitzenden met een lagere energie en frequentie dan de invallende fotonen;
Paar productie: Wanneer hoogenergetische gammafotonen botsen met de atoomkern, resulteert hun energie in het genereren van een elektron-positron-paar dat elkaar annihileert en twee andere gammastraalfotonen met lagere energie produceert.
Kijkenook:Dagelijkse stralingsbronnen
Eigenschappen van gammastraling
Gammastralen kunnen worden gemeten door apparaten zoals die op de foto.
Omdat het elektromagnetische straling is, hebben gammastralen geen elektrische lading noch massa. Omdat ze niet elektrisch geladen zijn, kunnen gammastralen niet worden afgebogen door elektrische en magnetische velden.
Omdat ze geen elektrische lading hebben, worden gammastralen niet afgebogen door het magnetische veld.
Gammastralen planten zich voort in een vacuüm met de lichtsnelheid, ongeveer 3,0,108 Mevrouw. Bovendien, omdat het golven zijn, zijn gammastralen theoretisch onderhevig aan alle golfverschijnselen die andere lichtfrequenties vertonen, zoals: reflectie,breking,diffractie en polarisatie.
Van alle bekende vormen van straling heeft het de grootste penetratiekracht en kan het zich praktisch voortplanten iederheel. Om een idee te krijgen, als we de intensiteit van gammastraling met een factor 1 miljard willen verminderen, zou deze door ongeveer 40 cm lood moeten gaan.
Van de ioniserende straling hebben gammastralen het grootste penetratievermogen.
Kijkenook: Kernfysica
Gammastralingsbronnen
De belangrijkste bronnen van gammastraling zijn:
reacties nucleair:Gammastraling wordt geproduceerd door een nucleair verval met dezelfde naam, gammaverval, dat samen met alfa- en bètaverval kan optreden. De fotonen van deze straling dragen energieën in de orde van megaelektronvolt (MeV – 106 ev). Bekijk een voorbeeld van nucleair verval dat resulteert in de emissie van fotonen door gammastraling:
Voorbeeld van gamma-verval samen met de emissie van een elektron en een elektronisch neutrino.
Peer-vernietiging: Wanneer deeltjes en antideeltjes elkaar ontmoeten, zoals elektronen en anti-elektronen, vernietigen ze elkaar en produceren ze hoogenergetische gammafotonen;
Kosmische stralen: Gammastraling afkomstig uit alle richtingen van de ruimte, afkomstig van andere sterrenstelsels of geproduceerd door explosies van sterren botsen met atomen in de atmosfeer, wat resulteert in de productie van paren die elkaar kort daarna vernietigen;
Stralen: Atmosferische ontladingen zijn in staat atomen zodanig te verhitten dat ze korte pulsen gammastraling uitzenden;
Magnetars en pulsars: Pulsars en magnetars zijn extreem dichte, hete soorten neutronensterren die met enorme snelheden ronddraaien en röntgen- en gammastraling uitzenden via hun polen;
Zonne-uitbarstingen: de activiteit van het zonneoppervlak en de atmosfeer zorgt ervoor dat de zon een grote hoeveelheid gammastraling produceert.
Zie ook: Maak kennis met moderne natuurkunde
Gammastraaleffecten
Gammastraling kan verschillende biologische effecten veroorzaken. Deze effecten worden echter bepaald door enkele factoren, zoals het type weefsel dat wordt bestraald, de belichtingstijd en de intensiteit van de straling.
Wanneer gammastraling interageert met moleculen die in weefsels aanwezig zijn, stript het elektronen van hen, waardoor ionen. In sommige gevallen kunnen chemische bindingen worden verbroken, waardoor vrije radicalen: moleculen die cellen kunnen afbreken en schade aan het lichaam kunnen veroorzaken, waardoor het proces van celverdeling. De gevolgen van deze mutaties zijn onder andere het verschijnen van tumoren, bloedarmoede, genetische mutaties.
→ Is gammastraling ioniserend?
Straling wordt als ioniserend beschouwd als het in staat is elektronen van atomen en moleculen te scheuren. Verschillende atomen en moleculen hebben echter verschillende waarden voor hun ionisatie-energieën en daarom is de definitie van ioniserende straling enigszins onnauwkeurig.
We weten echter dat radiogolven, microgolven, zichtbaar licht en infrarode stralen niet genoeg energie hebben om moleculen te ioniseren. Bovendien zijn de soorten golven die buiten de frequentie van zichtbaar licht vallen - ultraviolet, röntgenstralen en gammastralen zijn in staat moleculen te ioniseren als de energie van hun fotonen een energie heeft van meer dan 10 eV. Daarom is gammastraling in feite ioniserende straling.
Voordelen en nadelen van gammastraling
Bekijk enkele voordelen en nadelen van het gebruik van gammastraling:
→ Voordelen
Gammastraling kan worden gebruikt om verschillende soorten apparatuur te steriliseren, waarbij micro-organismen worden gedood;
Gammastraling kan tumoren vernietigen die moeilijk te verwijderen zijn, waardoor chirurgische risico's worden verminderd;
We kunnen gammastraling gebruiken om voedingsmiddelen zoals groenten te bestralen en micro-organismen te doden die de houdbaarheid verkorten;
Het kan worden gebruikt voor het bepalen van verschillende fysieke kenmerken van vaste materialen.
→ schade toebrengen
Het gebruik van gammastraling moet voorzichtig en veilig gebeuren vanwege het grote penetratievermogen;
Gammastraling is ioniserend en kan ernstige schade toebrengen aan levende organismen, zoals het ontstaan van tumoren.
Alfa-, bèta- en gammastraling
Bij alfa-, bèta- en gammastraling ze worden meestal geproduceerd door nucleair verval. Terwijl alfa- en bètastraling corpusculair zijn (ze zijn gemaakt van deeltjes), is gammastraling elektromagnetisch van aard.
-
Alfastraling: gevormd door heliumatoomkernen (He), dat wil zeggen twee protonen en twee neutronen. Deze vorm van straling heeft een laag doordringend vermogen, maar kan ioniserend zijn als de kinetische energie van alfadeeltjes voldoende hoog is.
-
Bètastraling: wordt gevormd door elektronen. Dit type straling is ioniserend en heeft een matig doordringend vermogen.
Gammastraling: wordt gevormd door fotonen met hoge energie en frequenties. Het is een ioniserende straling met een hoog doordringend vermogen.
Door mij Rafael Helerbrock
