Vy lúčegama, nazývané tiež gama žiarenie, sú typom elektromagnetická radiácia vysokej frekvencie, ktorá má vysoký prienik do hmoty a je zdraviu škodlivá. THE žiarenie gama produkuje vo väčšine prípadov rádioaktívny rozpad nestabilných atómových jadier.
Gama lúče sú mimoriadne energetické a sú to vlny s najvyššími frekvenciami zo všetkých elektromagnetické spektrum (nad 1018 Hz). Tento typ žiarenia sa používa pri sterilizácii chirurgických nástrojov, ožarovaní potravy, zložitých operáciách a astronomických pozorovaniach.
Vďaka svojej obrovskej energii môžu gama lúče rovnako vytrhávať elektróny z mnohých materiálov spôsobiť poškodenie molekúl DNA u živých bytostí, preto hovoríme, že tento typ žiarenia je ionizujúci. Procesy, ktorými sú gama lúče schopné ionizovať hmotu, sú:
Je vyrobenýfotoelektrické: V tomto procese dochádza k zrážke fotónov gama žiarenia s povrchom materiálov, pri ktorých dochádza k vysunutiu ich elektrónov s energiou nižšou ako je energia dopadajúcich gama fotónov;
Comptonov rozptyl:
V tomto procese sú fotóny gama žiarenia absorbované atómami, ktoré emitujú nové fotóny s nižšou energiou a frekvenciou ako dopadajúce fotóny;Výroba párov: Keď sa vysokoenergetické gama fotóny zrazia s atómovým jadrom, výsledkom ich energie je generácia pár elektrón-pozitrón, ktorý sa navzájom anihiluje a vytvárajú dva ďalšie nízkoenergetické gama lúče.
Pozritiež:Každodenné zdroje žiarenia
Vlastnosti gama žiarenia
Gama lúče sa dajú merať pomocou zariadení, ako je zariadenie zobrazené na fotografii.
Pretože sa jedná o elektromagnetické žiarenie, gama lúče ho nemajú nabíjačka ani omša. Pretože nie sú elektricky nabité, gama lúče sa nedajú odraziť elektrickým a magnetickým poľom.
Pretože nemajú elektrický náboj, gama lúče nie sú odklonené magnetickým poľom.
Gama lúče sa šíria vo vákuu s rýchlosťou svetla, asi 3,0.108 pani. Ďalej, pretože sú to vlny, teoreticky gama lúče podliehajú všetkým vlnovým javom, ktoré vykazujú iné frekvencie svetla, ako napr. odraz,lom,difrakcia a polarizácia.
Medzi všetkými známymi formami žiarenia má najväčšiu penetračnú silu a je schopný sa prakticky šíriť ďalej akýkoľvekcelkom. Pre predstavu, ak by sme chceli znížiť intenzitu gama žiarenia o faktor 1 miliardy, muselo by to prechádzať približne 40 cm olova.
Spomedzi ionizujúceho žiarenia majú gama lúče najväčšiu penetračnú silu.
Pozritiež: Jadrová fyzika
Zdroje gama žiarenia
Hlavné zdroje gama lúčov sú:
reakcie jadrový:Gama žiarenie je produkované rovnomenným jadrovým rozpadom, gama rozpadom, ktorý môže prebiehať spolu s alfa a beta rozpadmi. Fotóny tohto žiarenia nesú energie rádovo megaelektrónvoltov (MeV - 106 eV). Pozrite sa na príklad jadrového rozpadu, ktorý vedie k emisii fotónov z gama žiarenia:
Príklad rozpadu gama spolu s emisiou elektrónu a elektronického neutrína.
Peer Annihilation: Keď sa častice a antičastice stretnú, podobne ako elektróny a antielektróny, navzájom sa anihilujú a vytvárajú vysokoenergetické gama fotóny;
Kozmické lúče: Gama lúče prichádzajúce zo všetkých smerov vesmíru, prichádzajúce z iných galaxií alebo produkované výbuchmi hviezdy sa zrážajú s atómami v atmosfére, čo má za následok produkciu párov, ktoré sa krátko potom zničia;
Lúče: Atmosférické výboje sú schopné zahrievať atómy natoľko, že z nich vychádzajú krátke impulzy gama žiarenia;
Magnetary a pulzary: Pulsary a magnetary sú extrémne husté, horúce typy neutrónových hviezd, ktoré rotujú enormnou rýchlosťou a emitujú röntgenové lúče a gama žiarenie cez svoje póly;
Slnečné erupcie: Aktivita slnečného povrchu a atmosféry spôsobuje, že Slnko produkuje veľké množstvo gama lúčov.
Pozri tiež: Zoznámte sa s modernou fyzikou
Efekty gama žiarenia
Gama žiarenie je schopné produkovať niekoľko biologických účinkov. Tieto účinky však určujú niektoré faktory, napríklad typ ožarovaného tkaniva, doba expozície a intenzita žiarenia.
Keď gama žiarenie interaguje s molekulami prítomnými v tkanivách, oddeľuje z nich elektróny a formuje sa ióny. V niektorých prípadoch môžu byť chemické väzby prerušené, čo vedie k vzniku voľné radikály: molekuly schopné degradovať bunky a spôsobiť poškodenie tela, čo ovplyvňuje proces bunkové delenie. Dôsledkami týchto mutácií sú okrem iného výskyt nádorov, anémia, genetické mutácie.
→ Je gama žiarenie ionizujúce?
Žiarenie sa považuje za ionizujúce, ak je schopné vytrhnúť elektróny z atómov a molekúl. Rôzne atómy a molekuly však majú odlišné hodnoty svojej ionizačnej energie, a preto je definícia ionizujúceho žiarenia trochu nepresná.
Vieme však, že rádiové vlny, mikrovlny, viditeľné svetlo a infračervené lúče nemajú dostatok energie na ionizáciu molekúl. Ďalej typy vĺn, ktoré sú nad frekvenciou viditeľného svetla - ultrafialové, röntgenové lúče a gama lúče sú schopné ionizovať molekuly, ak energia ich fotónov má energiu vyššiu ako 10 eV. Preto je gama žiarenie v skutočnosti ionizujúcim žiarením.
Výhody a poškodenia gama lúčov
Vyskúšajte niektoré výhody a škody spojené s používaním gama žiarenia:
→ Výhody
Gama žiarenie sa môže použiť na sterilizáciu rôznych typov zariadení a zabíjanie mikroorganizmov;
Gama lúče môžu zničiť nádory, ktoré je potrebné odstrániť, a znížiť tak chirurgické riziká;
Môžeme použiť gama žiarenie na ožarovanie potravín, ako je zelenina, zabíjanie mikroorganizmov, ktoré znižujú trvanlivosť;
Môže sa použiť na stanovenie rôznych fyzikálnych charakteristík pevných materiálov.
→ ublížiť
Gama žiarenie sa musí používať opatrne a bezpečne kvôli jeho veľkej penetračnej schopnosti;
Gama žiarenie je ionizujúce a môže spôsobiť vážne poškodenie živých organizmov, ako napríklad výskyt nádorov.
Alfa, beta a gama žiarenie
O alfa, beta a gama žiarenie sú väčšinou produkované jadrovými rozpadmi. Zatiaľ čo alfa a beta žiarenie je korpuskulárne (sú tvorené časticami), gama žiarenie má elektromagnetickú povahu.
-
Alfa žiarenie: tvoria ho jadrá atómov hélia (He), teda dva protóny a dva neutróny. Táto forma žiarenia má nízku penetračnú silu, môže však byť ionizujúca, ak je kinetická energia alfa častíc dostatočne vysoká.
-
Beta žiarenie: je tvorené elektrónmi. Tento typ žiarenia je ionizujúci a má miernu penetračnú silu.
Gama žiarenie: je tvorené fotónmi s vysokou energiou a frekvenciami. Je to ionizujúce žiarenie s vysokou penetračnou silou.
Podľa mňa.Rafael Helerbrock
