Гама зрачење или гама зраци су високо-енергијефотони које емитује радиоактивног распада од атомска језгра. Гама зрачење је веома високоенергетски облик јонизујућег зрачења, са најкраћим таласна дужина.
Кључни одводи: гама зрачење
- Гама зрачење (гама зраци) односи се на део електромагнетног спектра са највише енергије и најкраћом таласном дужином.
- Астрофизичари дефинишу гама зрачење као било које зрачење са енергијом већом од 100 кеВ. Физичари дефинишу гама зрачење као високоенергетске фотоне који се ослобађају нуклеарним распадом.
- Користећи ширу дефиницију гама зрачења, гама зраке ослобађају извори, укључујући гама распадање, муње, соларни бљескови, уништавање материје-антиматерије, интеракција космичких зрака и материје и многи астрономски извори.
- Гама зрачење је открио Паул Виллард 1900. године.
- Гама зрачење се користи за проучавање свемира, лечење драгуља, скенирање контејнера, стерилисање хране и опреме, дијагностиковање здравствених стања и лечење неких облика рака.
Историја
Француски хемичар и физичар Паул Виллард открио је гама зрачење 1900. године. Виллард је проучавао зрачење које тај елемент емитује
радијус. Док је Виллард посматрао зрачење радијума је било енергичније од алфа зрака које је описао Рутхерфорд 1899. или бета зрачење које је Бецкуерел уочио 1896. године, није идентификовао гама зрачење као нови облик зрачење.Проширивши се Виллардовом речју, Ернест Рутхерфорд је 1903. године назвао енергетско зрачење "гама зрацима". Назив одражава ниво продирања радијације у материју, а алфа је најмање продирајућа, бета је продоренија, а гама зрачење пролази кроз материју најлакше.
Утицаји на здравље
Гама зрачење представља значајан здравствени ризик. Зраци су облик јонизујућег зрачења, што значи да имају довољно енергије за уклањање електрона из атома и молекула. Међутим, мања је вероватноћа да ће ионизација бити оштећена од мање продирања алфа или бета зрачења. Висока енергија зрачења такође значи да гама зраке поседују високу продорну снагу. Они пролазе кроз кожу и оштећују унутрашње органе и коштану срж.
До одређеног тренутка, људско тело може поправити генетска оштећења од изложености гама зрачењу. Чини се да су механизми за поправак ефикаснији након изложености великој дози од изложености малој дози. Генетска оштећења од изложености гама зрачењу могу довести до рака.
Природни извори гама зрачења
Постоје бројни природни извори гама зрачења. Ови укључују:
Распад гама: Ово је ослобађање гама зрачења из природних радиоизотопа. Распад гама обично следи алфа или бета распаду, где је кћерко језгро побуђено и пада на нижи енергетски ниво емисијом фотона гама зрачења. Међутим, пропадање гама такође је резултат нуклеарна фузија, нуклеарна фисијаи хватање неутрона.
Уништавање антиматерије: Електрон и а позитрон уништавају једни друге, ослобађају се екстремно високо-енергетске гама зраке. Остали субатомски извори гама зрачења, осим распада гама и антиматерије, укључују бремсстрахлунг, синхротронско зрачење, распад неутралног пиона и Цомптон растурање.
Муња: Убрзани електрони муње производе оно што се назива земаљским гама-блицем.
Соларни бљескови: Соларни бљесак може да испушта зрачење кроз електромагнетни спектар, укључујући гама зрачење.
Космички зраци: Интеракција између космичких зрака и материје ослобађа гама зраке из бремсстрахлунг-а или производње пара.
Гама зраци пукну: Интензивни рафали гама зрачења могу се произвести када се неутронске звезде сударају или када неутронска звезда уђе у интеракцију са црном рупом.
Други астрономски извори: Астрофизика такође проучава гама зрачење пулсарима, магнетарима, квазарима и галаксијама.
Гамма зраци у односу на Кс-зраке
И гама зраци и рендгенски зраци су облици електромагнетног зрачења. Њихов се електромагнетни спектар преклапа, па како их разликујете? Физичари разликују две врсте зрачења на основу њиховог извора, где гама зраци потичу у језгру од распада, док рендгенски зраци потичу у облак електрона око језгра. Астрофизичари разликују гама и к-зраке строго по енергији. Гама зрачење има енергију фотона изнад 100 кеВ, док рендгенски зраци имају енергију до 100 кеВ.
Извори
- Л'Аннунзиата, Мицхаел Ф. (2007). Радиоактивност: увод и историја. Елсевиер БВ. Амстердам, Холандија. ИСБН 978-0-444-52715-8.
- Ротхкамм, К.; Лобрицх, М. (2003). "Доказ о недостатку поправке ДНК двоструке ломљивости у људским ћелијама изложеним врло малим дозама рендгенских зрака". Зборник радова Националне академије наука Сједињених Америчких Држава. 100 (9): 5057–62. дои: 10.1073 / пнас.0830918100
- Рутхерфорд, Е. (1903). "Магнетно и електрично одступање лако апсорбираних зрака од радијума." Филозофски магазин, Серија 6, вол. 5, бр. 26, стр. 177–187.
- Виллард, П. (1900). "Сур ла рефлекион ет ла рефрацтион дес раионс цатходикуес ет дес раионс девиаблес ду радиум." Цомптес рендус, вол. 130, стр. 1010–1012.