ти променігамма, які також називають гамма-випромінюванням, є одним із видів електромагнітне випромінювання високочастотний, який має високу силу проникнення в речовину і шкодить здоров’ю. THE радіація гамма продукується, в більшості випадків, радіоактивний розпад нестійких атомних ядер.
Гамма-промені надзвичайно енергійні і є такими хвилі з найвищими частотами в цілому електромагнітний спектр (понад 1018 Гц). Цей вид випромінювання використовується при стерилізації хірургічних інструментів, опроміненні їжі, складних операціях та астрономічних спостереженнях.
Завдяки своїй величезній енергії гамма-промені також можуть виривати електрони з багатьох матеріалів спричиняють пошкодження молекул ДНК у живих істот, тому ми говоримо, що цей тип випромінювання є іонізуючим. Процеси, за допомогою яких гамма-промені здатні іонізувати речовину, є:
Це зробленофотоелектричний: У цьому процесі гамма-фотони стикаються з поверхнею матеріалів, викидаючи свої електрони з енергіями, меншими ніж енергія падаючих гамма-фотонів;
Комптонове розсіювання: У цьому процесі фотони гамма-випромінювання поглинаються атомами, які випромінюють нові фотони з меншою енергією та частотою, ніж падаючі фотони;
Виробництво пар: Коли гамма-фотони високої енергії стикаються з атомним ядром, їх енергія призводить до генерації пара електрон-позитрон, яка анігілює один одного, утворюючи два інших фотони гамма-випромінювання з нижчою енергією.
Дивисьтакож:Повсякденні джерела випромінювання
Властивості гамма-променів
Гамма-промені можна виміряти такими приладами, як той, що показаний на фото.
Оскільки це електромагнітне випромінювання, гамма-промені не мають електричний заряд ні маса. Оскільки вони не мають електричного заряду, гамма-промені не можуть відхилятися електричним та магнітним полями.
Оскільки вони не мають електричного заряду, гамма-промені не відхиляються магнітним полем.
Гама-промені поширюються у вакуумі зі швидкістю світла, приблизно 3.0.108 РС. Крім того, оскільки вони теоретично, гамма-промені схильні до всіх хвильових явищ, які демонструють інші частоти світла, такі як відображення,рефракція,дифракція і поляризація.
Серед усіх відомих форм випромінювання воно має найбільшу проникну здатність, будучи здатним поширюватися практично будь-якийцілком. Щоб зрозуміти, якби ми хотіли зменшити інтенсивність гамма-випромінювання в 1 мільярд разів, йому довелося б пройти приблизно через 40 см свинцю.
Серед іонізуючих випромінювань гамма-промені мають найбільшу силу проникнення.
Дивисьтакож: Ядерна фізика
Джерела гамма-променів
Основними джерелами гамма-променів є:
реакції ядерний:Гамма-випромінювання продукується однойменним ядерним розпадом, гамма-розпад, який може відбуватися разом з альфа- та бета-розпадами. Фотони цього випромінювання несуть енергії порядку мегаелектронвольт (МеВ - 106 еВ). Ознайомтеся з прикладом ядерного розпаду, який призводить до випромінювання фотонів від гамма-випромінювання:
Приклад гамма-розпаду разом із випромінюванням електрона та електронного нейтрино.
Анігіляція однолітків: Коли частинки та античастинки зустрічаються, як електрони та антиелектрони, вони анігілюють один одного, утворюючи гамма-фотони високої енергії;
Космічні промені: Гамма-промені, що надходять з усіх напрямків космосу, надходять з інших галактик або утворюються при вибухах зірки стикаються з атомами в атмосфері, в результаті чого утворюються пари, які знищують одна одну незабаром після цього;
Промені: Атмосферні розряди здатні нагрівати атоми до такої міри, що вони випромінюють короткі імпульси гамма-випромінювання;
Магнетари та пульсари: Пульсари та магнетари - надзвичайно щільні, гарячі типи нейтронних зірок, які обертаються з величезною швидкістю, випромінюючи рентгенівське та гамма-випромінювання через свої полюси;
Сонячні виверження: Активність сонячної поверхні та атмосфери змушує Сонце виробляти велику кількість гамма-променів.
Дивіться також: Зустріньте сучасну фізику
Ефекти гамма-променів
Гамма-випромінювання здатне виробляти кілька біологічних ефектів. Однак ці ефекти визначаються деякими факторами, такими як тип опроміненої тканини, час впливу та інтенсивність випромінювання.
Коли гамма-випромінювання взаємодіє з молекулами, присутніми в тканинах, воно забирає з них електрони, утворюючи іони. У деяких випадках хімічні зв’язки можуть розриватися, породжуючи вільні радикали: молекули, здатні деградувати клітини і завдати шкоди організму, впливаючи на процес поділ клітин. Наслідками цих мутацій є поява пухлин, анемія, генетичні мутації, серед інших.
→ Іонізує гамма-випромінювання?
Випромінювання вважається іонізуючим, коли воно здатне вирвати електрони з атомів і молекул. Однак різні атоми та молекули мають різні значення енергій іонізації, і, отже, визначення іонізуючого випромінювання є дещо неточним.
Однак ми знаємо, що радіохвилі, мікрохвилі, видиме світло та інфрачервоні промені не мають достатньо енергії для іонізації молекул. Крім того, типи хвиль, що перевищують частоту видимого світла - ультрафіолетові, рентгенівські та гамма-промені здатні іонізувати молекули, якщо енергія їх фотонів має енергію більше 10 еВ. Отже, гамма-випромінювання насправді є іонізуючим випромінюванням.
Користь та шкода гамма-променів
Перевірте деякі переваги та шкоду використання гамма-випромінювання:
→ Переваги
Гамма-випромінювання може використовуватися для стерилізації різного типу обладнання, вбиваючи мікроорганізми;
Гамма-промені можуть знищувати складні для видалення пухлини, зменшуючи хірургічні ризики;
Ми можемо використовувати гамма-випромінювання для опромінення таких продуктів, як овочі, вбиваючи мікроорганізми, що зменшують термін зберігання;
Він може бути використаний для визначення різних фізичних характеристик твердих матеріалів.
→ шкоди
Використання гамма-випромінювання повинно здійснюватися з обережністю та безпекою через його велику проникаючу здатність;
Гамма-випромінювання є іонізуючим і може завдати серйозної шкоди живим організмам, наприклад, появі пухлин.
Альфа, бета та гамма-випромінювання
В альфа-, бета- та гамма-випромінювання вони в основному утворюються в результаті ядерних розпадів. Хоча альфа- та бета-випромінювання є корпускулярним (вони складаються з частинок), гамма-випромінювання має електромагнітну природу.
-
Альфа-випромінювання: воно утворене ядрами атомів гелію (He), тобто двома протонами та двома нейтронами. Ця форма випромінювання має низьку проникну здатність, однак вона може бути іонізуючою, якщо кінетична енергія альфа-частинок досить висока.
-
Бета-випромінювання: утворюється електронами. Цей тип випромінювання є іонізуючим і має помірну силу проникнення.
Гамма-випромінювання: утворюється фотонами високої енергії та частот. Це іонізуюче випромінювання з високою потужністю проникнення.
Мені Рафаель Хелерброк
