В областта на ядрената физика се изследват различните видове радиация, които съществуват. В този случай ще се съсредоточим върху изучаването на гама лъчи. Именно електромагнитното излъчване се получава от радиоактивното разпадане на атомните ядра. Тези гама лъчи имат най-честото излъчване и са сред най-опасните за хората, както и други йонизиращи лъчения.
Ето защо ще посветим тази статия, за да ви разкажем какви са характеристиките, значението и употребата на гама лъчите.
ключови характеристики
В обобщение ще изброим основните характеристики на гама лъчите:
- Те са частици, които вече не са в покой, тъй като се движат със скоростта на светлината.
- Те също нямат електрически заряд, тъй като не се отклоняват от електрически и магнитни полета.
- Те имат много малка йонизираща сила, въпреки че са доста проникващи. Гама лъчи на радон те могат да преминат през до 15 см стомана.
- Те са вълни като светлина, но много по-енергични от рентгеновите лъчи.
- Радиоактивно съединение, което се абсорбира в жлезата и избягва гама-лъчението, дава възможност да се изследва споменатата жлеза, като се получава на плажа.
Те имат много високочестотна радиация и са една от най-опасните радиации за хората, както всички йонизиращи лъчения. Опасността се крие във факта, че те са високоенергийни вълни, които могат необратимо да увредят молекулите. които изграждат клетки, причинявайки генетични мутации и дори смърт. На Земята можем да наблюдаваме естествени източници на гама лъчи при разпадането на радионуклидите и взаимодействието на космическите лъчи с атмосферата; много малко лъчи също произвеждат този вид радиация.
Свойства на гама лъчите
Обикновено честотата на това излъчване е по-голяма от 1020 Hz, така че има енергия по-голяма от 100 keV и дължина на вълната по-малка от 3 × 10 -13 m, много по-малка от диаметъра на атома. Изследвани са и взаимодействия, включващи гама лъчи енергия от TeV до PeV.
Гама лъчите са по-проникващи от радиацията, произведена от други форми на радиоактивен разпад или алфа разпад и бета разпад, поради по-малката склонност към взаимодействие с материята. Гама-лъчението се състои от фотони. Това е съществена разлика от алфа радиацията, която се състои от ядра на хелий и бета радиация, която се състои от електрони.
Фотони, тъй като не са снабдени с маса, те са по-малко йонизиращи. При тези честоти описанието на явленията на взаимодействия между електромагнитното поле и материята не може да пренебрегне квантовата механика. Гама лъчите се различават от рентгеновите лъчи по произхода си. Във всеки случай те се произвеждат чрез ядрени или субатомни преходи, докато рентгеновите лъчи се произвеждат от енергийни преходи поради електроните, влизащи в повече вътрешни нива на свободна енергия от външни квантувани енергийни нива.
Тъй като някои електронни преходи могат да надвишават енергията на някои ядрени преходи, честотата на рентгеновите лъчи с по-висока енергия може да бъде по-висока от честотата на гама лъчите с по-малка енергия. Но всъщност всички те са електромагнитни вълни, като радиовълни и светлина.
Материали, направени благодарение на гама лъчи
Материалът, необходим за защита на гама лъчите, е много по-дебел от този, необходим за защита на алфа и бета частиците. Тези материали могат да бъдат блокирани с обикновен лист хартия (α) или тънка метална плоча (β). Материали с висок атомен номер и висока плътност могат да абсорбират по-добре гама лъчите. Всъщност, ако за намаляване е необходимо 1 см олово интензитетът на гама лъчите с 50%, същият ефект се проявява при 6 см цимент и 9 см пресована пръст.
Екраниращите материали обикновено се измерват по отношение на дебелината, необходима за намаляване на интензивността на лъчението наполовина. Очевидно е, че колкото по-висока е енергията на фотона, толкова по-голяма е дебелината на необходимия щит.
Затова са необходими дебели екрани, за да се предпазят хората, защото гама лъчите и рентгеновите лъчи могат да причинят изгаряния, рак и генетични мутации. Например, в атомните електроцентрали се използва за защита на стомана и цимент в задържането на пелети, докато водата може да предотврати радиация по време на съхранение на горивна пръчка или транспортиране на активната зона на реактора.
приложения
Лечението с йонизиращо лъчение е физически метод, използван за постигане на стерилизация на материалите медицински и санитарни, обеззаразяване на храни, суровини и промишлени продукти и тяхното приложение в други области, Ще видим по-късно.
Този процес включва излагане на крайния опакован или насипен продукт или вещество на йонизираща енергия. Това се прави в специална стая, наречена стая за облъчване за всяка конкретна ситуация и в рамките на определен период от време. Тези вълни проникват изцяло на открити продукти, включително многослойни опаковани продукти.
Използването на Cobalt 60 за лечение на туморни заболявания е метод, който в момента е широко разпространен в моята страна и в света поради своята ефикасност и присъща безопасност. Нарича се кобалтова терапия или кобалтова терапия и включва излагане на туморната тъкан на гама лъчи.
За това се използва така нареченото устройство за третиране с кобалт, което е снабдено с бронирана глава, снабдено с кобалт 60, и е снабдено с устройство, което прецизно контролира експозицията, необходима във всеки конкретен случай за адекватно лечение на болестта.
Първото търговско приложение на йонизационната енергия датира от началото на 1960-те години. Днес, в света работят около 160 инсталации за облъчване, разпространявани в повече от 30 държави, предоставящи широк спектър от услуги за все повече индустрии.
Както можете да видите, въпреки че са опасни, човешкото същество успява да използва гама лъчи в много области, както се предизвиква от медицината. Надявам се, че с тази информация можете да научите повече за гама лъчите и техните характеристики.