Ты лучигамма, также называемые гамма-излучением, представляют собой тип электромагнитное излучение высокой частоты, которая обладает высокой проникающей способностью и вредна для здоровья. THE радиация гамма в большинстве случаев производится радиоактивный распад нестабильных атомных ядер.
Гамма-лучи чрезвычайно энергичны и являются волны с самыми высокими частотами всего электромагнитный спектр (более 1018 Гц). Этот вид излучения используется при стерилизации хирургических инструментов, облучении пищевых продуктов, сложных операциях и астрономических наблюдениях.
Из-за своей огромной энергии гамма-лучи могут отрывать электроны от многих материалов, а также вызывают повреждение молекул ДНК у живых существ, поэтому мы говорим, что это излучение ионизирующее. Процессы, с помощью которых гамма-лучи могут ионизировать вещество:
Это сделанофотоэлектрический: В этом процессе гамма-фотоны сталкиваются с поверхностью материалов, выбрасывая свои электроны с энергией ниже, чем энергия падающих гамма-фотонов;
Комптоновское рассеяние: В этом процессе фотоны гамма-излучения поглощаются атомами, которые испускают новые фотоны с меньшей энергией и частотой, чем падающие фотоны;
Производство пар: Когда гамма-фотоны высокой энергии сталкиваются с атомным ядром, их энергия приводит к генерации электрон-позитронная пара, которые аннигилируют друг с другом, производя два других гамма-фотона с более низкой энергией.
Посмотритетакже:Источники повседневного излучения
Свойства гамма-излучения
Гамма-лучи можно измерить с помощью устройств, подобных изображенному на фотографии.
Поскольку это электромагнитное излучение, гамма-лучи не имеют электрический заряд ни масса. Поскольку они не заряжены электрически, гамма-лучи не могут отклоняться электрическими и магнитными полями.
Поскольку у них нет электрического заряда, гамма-лучи не отклоняются магнитным полем.
Гамма-лучи распространяются в вакууме со скоростью света около 3.0.10.8 РС. Кроме того, поскольку они являются волнами, теоретически гамма-лучи подвержены всем волновым явлениям, которые проявляют другие частоты света, такие как отражение,преломлениедифракция а также поляризация.
Среди всех известных форм излучения оно обладает наибольшей проникающей способностью и способно распространяться практически в любойдовольно. Чтобы получить представление, если бы мы хотели уменьшить интенсивность гамма-излучения в 1 миллиард раз, оно должно было бы пройти через примерно 40 см свинца.
Среди ионизирующих излучений наибольшей проникающей способностью обладают гамма-лучи.
Посмотритетакже: Ядерная физика
Источники гамма-излучения
Основными источниками гамма-излучения являются:
реакции ядерная:Гамма-излучение возникает в результате одноименного ядерного распада, гамма-распада, который может происходить вместе с альфа- и бета-распадами. Фотоны этого излучения несут энергию порядка мегаэлектронвольт (МэВ - 106 эВ). Посмотрите на пример ядерного распада, в результате которого испускаются фотоны гамма-излучения:
Пример гамма-распада вместе с испусканием электрона и электронного нейтрино.
Уничтожение сверстников: Когда частицы и античастицы встречаются, подобно электронам и антиэлектронам, они аннигилируют друг друга, производя гамма-фотоны высокой энергии;
Космические лучи: Гамма-лучи, исходящие со всех сторон космоса, исходящие из других галактик или производимые взрывами звезды сталкиваются с атомами в атмосфере, в результате чего образуются пары, которые вскоре после этого аннигилируют друг друга;
Лучи: Атмосферные разряды способны нагревать атомы до такой степени, что они испускают короткие импульсы гамма-излучения;
Магнитары и пульсары. Пульсары и магнитары представляют собой чрезвычайно плотные, горячие типы нейтронных звезд, которые вращаются с огромной скоростью, испуская рентгеновские лучи и гамма-излучение через свои полюса;
Солнечные извержения: активность солнечной поверхности и атмосферы заставляет Солнце производить большое количество гамма-лучей.
Смотрите также: Познакомьтесь с современной физикой
Гамма-эффекты
Гамма-излучение способно вызывать несколько биологических эффектов. Однако эти эффекты определяются некоторыми факторами, такими как тип облучаемой ткани, время воздействия и интенсивность излучения.
Когда гамма-излучение взаимодействует с молекулами, присутствующими в тканях, оно отрывает от них электроны, образуя ионы. В некоторых случаях химические связи могут быть разорваны, что приводит к свободные радикалы: молекулы, способные разрушать клетки и наносить вред организму, влияя на процесс деление клеток. Последствиями этих мутаций являются, среди прочего, появление опухолей, анемии, генетических мутаций.
→ Гамма-излучение ионизирует?
Излучение считается ионизирующим, если оно способно отрывать электроны от атомов и молекул. Однако разные атомы и молекулы имеют разные значения энергии ионизации, и поэтому определение ионизирующего излучения несколько неточно.
Однако мы знаем, что радиоволны, микроволны, видимый свет и инфракрасные лучи не обладают достаточной энергией для ионизации молекул. Кроме того, типы волн, выходящие за рамки видимого света - ультрафиолет, рентгеновские лучи и гамма-лучи способны ионизировать молекулы, если энергия их фотонов имеет энергию более 10 эВ. Следовательно, гамма-излучение фактически является ионизирующим излучением.
Польза и вред гамма-лучей
Ознакомьтесь с некоторыми преимуществами и вредом использования гамма-излучения:
→ Преимущества
Гамма-излучение может использоваться для стерилизации различного оборудования, уничтожения микроорганизмов;
Гамма-лучи могут разрушать опухоли, которые сложно удалить, что снижает хирургические риски;
Мы можем использовать гамма-излучение для облучения пищевых продуктов, таких как овощи, убивая микроорганизмы, которые сокращают срок хранения;
Его можно использовать для определения различных физических характеристик твердых материалов.
→ вред
Гамма-излучение следует использовать с осторожностью и безопасностью из-за его большой проникающей способности;
Гамма-излучение ионизирует и может нанести серьезный вред живым организмам, например, появлению опухолей.
Альфа, бета и гамма-излучение
В альфа, бета и гамма излучение они в основном образуются в результате ядерных распадов. В то время как альфа- и бета-излучение корпускулярно (они состоят из частиц), гамма-излучение имеет электромагнитную природу.
-
Альфа-излучение: оно образовано ядрами атомов гелия (He), то есть двумя протонами и двумя нейтронами. Этот вид излучения имеет низкую проникающую способность, однако он может быть ионизирующим, если кинетическая энергия альфа-частиц достаточно высока.
-
Бета-излучение: формируется электронами. Это ионизирующее излучение с умеренной проникающей способностью.
Гамма-излучение: образуется фотонами высокой энергии и высокой частоты. Это ионизирующее излучение с высокой проникающей способностью.
Автор: Рафаэль Хелерброк
