ти зракегама, који се такође називају гама зрачењем, су врста електромагнетно зрачење високе фреквенције, која има велику моћ продирања у материју и штетна је по здравље. ТХЕ зрачење гама се, у већини случајева, производи помоћу радиоактивног распада нестабилних атомских језгара.
Гама зраци су изузетно енергични и јесу таласи са највишим фреквенцијама у целини електромагнетног спектра (преко 1018 Хз). Ова врста зрачења користи се у стерилизацији хируршких алата, зрачењу хране, сложеним операцијама и астрономским посматрањима.
Због своје огромне енергије, гама зраци такође могу растргати електроне из многих материјала изазивају оштећења молекула ДНК код живих бића, зато кажемо да је ова врста зрачења јонизујућа. Процеси помоћу којих гама зраци могу јонизовати материју су:
Направљено јефотоелектрични: У овом процесу, фотони гама зрака се сударају са површином материјала, избацујући своје електроне енергијом мањом од енергије упадајућих гама фотона;
Комптонско расејање: У овом процесу, фотони гама зрачења апсорбују атоми који емитују нове фотоне мање енергије и фреквенције од упадајућих фотона;
Производња парова: Када се гама фотони високе енергије сударе са атомским језгром, њихова енергија резултира стварањем пар електрона-позитрона који се међусобно уништавају, стварајући још два фотона гама зрака ниже енергије.
Гледајтакође:Свакодневни извори зрачења
Особине гама зрака
Гама зраке могу се мерити уређајима попут овог приказаног на фотографији.
Будући да је реч о електромагнетном зрачењу, гама зраци немају наелектрисање ни миса. Будући да нису електрично наелектрисани, гама зраци се не могу одбити електричним и магнетним пољима.
Пошто немају електрични набој, гама зраке се не одбијају од магнетног поља.
Гама зраци се шире у вакууму брзином светлости, око 3.0.108 Госпођа. Даље, јер су таласи, теоретски, гама зраци су подложни свим таласним појавама које показују друге фреквенције светлости, као што је нпр. одраз,рефракција,дифракција и поларизација.
Међу свим познатим облицима зрачења, он има највећу пробојну моћ, будући да може практично да се шири било којиприлично. Да бисмо стекли идеју, ако бисмо желели да смањимо интензитет гама зрачења за фактор од милијарду, морало би да прође кроз приближно 40 цм олова.
Међу јонизујућим зрачењем, гама зраци имају највећу пробојну моћ.
Гледајтакође: Нуклеарна физика
Извори гама зрака
Главни извори гама зрака су:
реакције нуклеарна:Гама зрачење настаје истоименим нуклеарним распадом, гама распадањем, који се може догодити заједно са алфа и бета распадима. Фотони овог зрачења носе енергије реда мегаелектрон-волти (МеВ - 106 еВ). Погледајте пример нуклеарног распада који резултира емисијом фотона из гама зрачења:
Пример гама распада заједно са емисијом електрона и електронског неутрина.
Пеер Аннихилатион: Када се честице и античестице сретну, попут електрона и антиелектрона, они се међусобно уништавају производећи високоенергијске гама фотоне;
Космички зраци: Гама зраци долазе из свих праваца свемира, долазе из других галаксија или настају експлозијама звезде се сударају са атомима у атмосфери, што резултира стварањем парова који се међусобно уништавају убрзо након тога;
Зраке: Атмосферска пражњења су способна да загревају атоме до те мере да их емитују кратки импулси гама зрачења;
Магнетари и пулсари: Пулсари и магнетари су изузетно густе, вруће врсте неутронских звезда које се окрећу огромним брзинама, емитујући Кс-зраке и гама зрачење кроз своје полове;
Соларне ерупције: Активност соларне површине и атмосфере доводи до тога да Сунце производи велику количину гама зрака.
Погледајте такође: Упознајте модерну физику
Ефекти гама зрака
Гама зрачење је способно да произведе неколико биолошких ефеката. Међутим, ове ефекте одређују неки фактори, као што је врста ткива које је озрачено, време излагања и интензитет зрачења.
Када гама зрачење ступи у интеракцију са молекулима присутним у ткивима, одузима им електроне, формирајући их јони. У неким случајевима хемијске везе могу бити прекинуте, што доводи до слободни радикали: молекули способни да разграђују ћелије и наносе штету телу, утичући на процес ћелијске деобе. Последице ових мутација су, између осталог, појава тумора, анемије, генетских мутација.
→ Да ли је гама зрачење јонизујуће?
Зрачење се сматра јонизујућим када је способно да откине електроне од атома и молекула. Међутим, различити атоми и молекули имају различите вредности за своје енергије јонизације, па је стога дефиниција јонизујућег зрачења донекле непрецизна.
Међутим, знамо да радио таласи, микроталаси, видљива светлост и инфрацрвени зраци немају довољно енергије да јонизују молекуле. Даље, врсте таласа који су изван фреквенције видљиве светлости - ултраљубичасто, рендген и гама зраци су способни за јонизујуће молекуле ако енергија њихових фотона има енергију већу од 10 еВ. Стога је гама зрачење у ствари јонизујуће зрачење.
Предности и штета гама зрака
Погледајте неке предности и штете од употребе гама зрачења:
→ Предности
Гама зрачење се може користити за стерилисање различитих врста опреме, убијајући микроорганизме;
Гама зраци могу уништити туморе сложене за уклањање, смањујући хируршки ризик;
Гама зрачењем можемо да зрачимо храну попут поврћа, убијајући микроорганизме који смањују рок трајања;
Може се користити за одређивање различитих физичких карактеристика чврстих материјала.
→ штета
Коришћење гама зрачења мора се вршити опрезно и сигурно, због великог пробојног капацитета;
Гама зрачење је јонизујуће и може нанети озбиљну штету живим организмима, попут појаве тумора.
Алфа, бета и гама зрачење
У алфа, бета и гама зрачења углавном се производе нуклеарним распадима. Док су алфа и бета зрачење телесни (сачињени су од честица), гама зрачење је електромагнетне природе.
-
Алфа зрачење: настало је од језгара атома хелијума (Хе), односно два протона и два неутрона. Овај облик зрачења има малу пенетрациону снагу, међутим, може бити јонизујући ако је кинетичка енергија алфа честица довољно висока.
-
Бета зрачење: формирају га електрони. Ова врста зрачења је јонизујућа и има умерену пенетрациону снагу.
Гама зрачење: формирају га фотони високе енергије и фреквенција. То је јонизујуће зрачење велике пенетрационе снаге.
Ја Рафаел Хелерброцк