U polju nuklearne fizike proučavaju se postojeće vrste zračenja. U ovom slučaju usredotočit ćemo se na proučavanje gama zrake. Elektromagnetsko zračenje nastaje radioaktivnim raspadom atomskih jezgara. Ovi gama zraci imaju zračenje najviše frekvencije i među najopasnijima su za ljude, kao i ostala jonizujuća zračenja.
Stoga ćemo ovaj članak posvetiti vama kako bismo vam rekli koje su karakteristike, važnost i upotreba gama zraka.
Glavne karakteristike
Ukratko, navest ćemo glavne karakteristike gama zraka:
- Oni su čestice koje više ne miruju jer se kreću brzinom svjetlosti.
- Oni također nemaju električni naboj, jer ih električni i magnetski polja ne odbijaju.
- Imaju vrlo malo jonizujuće snage, iako su prilično prodorne. Gama zrake radona mogu proći do 15 cm čelika.
- Oni su talasi poput svjetlosti, ali mnogo energičniji od rendgenskih zraka.
- Radioaktivno jedinjenje koje se apsorbuje u žlijezdi i izbjegava gama zračenje omogućava proučavanje spomenute žlijezde dobivanjem na plaži.
Imaju vrlo visoke frekvencije zračenja i jedno su od najopasnijih za ljude, poput svih jonizujućih zračenja. Opasnost leži u činjenici da su to visokoenergetski valovi koji nepovratno mogu oštetiti molekule. koje čine stanice, uzrokujući genetske mutacije, pa čak i smrt. Na Zemlji možemo promatrati prirodne izvore gama zraka u raspadanju radionuklida i interakciji kosmičkih zraka sa atmosferom; vrlo malo zraka takođe proizvodi ovu vrstu zračenja.
Svojstva gama zraka
Uobičajeno je da je frekvencija ovog zračenja veća od 1020 Hz, tako da ima energiju veću od 100 keV i talasnu dužinu manju od 3 × 10 -13 m, mnogo manju od promjera atoma. Takođe su proučavane interakcije gama zraka od TeV do PeV.
Gama zrake su prodornije od zračenja proizvedenog drugim oblicima radioaktivnog raspada, ili alfa raspada i beta raspada, zbog manje tendencije interakcije sa materijom. Gama zračenje se sastoji od fotona. Ovo je značajna razlika od alfa zračenja koje čine jezgre helija i beta zračenja koje čine elektroni.
Fotoni, jer nisu opremljeni masom, manje su jonizujući. Na tim frekvencijama, opis pojava interakcija između elektromagnetnog polja i materije ne može zanemariti kvantnu mehaniku. Gama zrake razlikuju se od rendgenskih zraka po svom porijeklu. Oni se u svakom slučaju proizvode nuklearnim ili subatomskim prijelazima, dok se X-zrake proizvode prijelazima energije uslijed ulaska elektrona u više unutarnjih slobodnih nivoa energije od vanjskih kvantiziranih nivoa energije.
Budući da neki elektronski prijelazi mogu premašiti energiju nekih nuklearnih prijelaza, frekvencija X-zraka veće energije može biti veća od frekvencije gama-zraka niže energije. Ali u stvari, svi su to elektromagnetski valovi, poput radio talasa i svjetlosti.
Materijali izrađeni zahvaljujući gama zracima
Materijal potreban za zaštitu gama zraka mnogo je deblji od materijala potrebnog za zaštitu alfa i beta čestica. Ovi materijali mogu se blokirati jednostavnim listom papira (α) ili tankom metalnom pločicom (β). Materijali s visokim atomskim brojem i velikom gustinom mogu bolje apsorbirati gama zrake. U stvari, ako je za smanjenje potrebno 1 cm olova intenzitet gama zraka za 50%, isti efekat se javlja kod 6 cm cementa i 9 cm presovane zemlje.
Zaštitni materijali obično se mjere u smislu debljine potrebne da se intenzitet zračenja prepolovi. Očito je da što je veća energija fotona, veća je debljina potrebnog štita.
Stoga su potrebni debeli ekrani kako bi zaštitili ljude, jer gama zrake i rendgenski zraci mogu uzrokovati opekline, rak i genetske mutacije. Na primjer, u nuklearnim elektranama koristi se za zaštitu čelika i cementa u sadržaju peleta, dok voda može spriječiti zračenje tokom skladištenja štapa za gorivo ili transporta jezgra reaktora.
Koristi
Tretman jonizujućim zračenjem fizička je metoda koja se koristi za postizanje sterilizacije materijala medicinske i sanitarne, dekontaminacija hrane, sirovina i industrijskih proizvoda i njihova primjena u drugim oblastima, Vidjet ćemo kasnije.
Ovaj postupak uključuje izlaganje jonizirajućoj energiji konačnog pakiranog proizvoda ili proizvoda u rasutom stanju. To se radi u posebnoj sobi koja se naziva soba za ozračivanje za svaku specifičnu situaciju i u određenom vremenskom periodu. Ovi valovi u potpunosti prodiru u izložene proizvode, uključujući višeslojne proizvode upakovane u pakovanje.
Upotreba Cobalta 60 za liječenje tumorskih bolesti metoda je koja je trenutno vrlo raširena u mojoj zemlji i u svijetu zbog svoje efikasnosti i suštinske sigurnosti. Naziva se terapijom kobaltom ili terapijom kobaltom i uključuje izlaganje tumorskog tkiva gama zracima.
Za to se koristi takozvani uređaj za liječenje kobaltom, koji je opremljen oklopnom glavom opremljen kobaltom 60, i opremljen je uređajem koji precizno kontrolira izloženost koja je potrebna u svakom konkretnom slučaju za adekvatno liječenje bolesti.
Prva komercijalna primjena jonizacione energije datira iz ranih 1960-ih. u svijetu postoji oko 160 postrojenja za ozračivanje, distribuira se u više od 30 zemalja, pružajući širok spektar usluga za sve više i više industrija.
Kao što vidite, iako su opasni, ljudsko biće uspijeva koristiti gama zrake u mnogim područjima kako ih indukuje medicina. Nadam se da ćete s ovim informacijama saznati više o gama zrakama i njihovim karakteristikama.