Inden for kernefysik undersøges de forskellige typer stråling, der findes. I dette tilfælde vil vi fokusere på at studere gammastråler. Det er den elektromagnetiske stråling, der produceres ved radioaktivt henfald af atomkerner. Disse gammastråler har den højeste frekvensstråling og er blandt de farligste for mennesker såvel som anden ioniserende stråling.
Derfor vil vi dedikere denne artikel til at fortælle dig, hvad der er gammastrålers egenskaber, betydning og anvendelser.
Vigtigste funktioner
Sammenfattende vil vi liste de vigtigste egenskaber ved gammastråler:
- De er partikler, der ikke har mere i ro, da de bevæger sig med lysets hastighed.
- De har heller ingen elektrisk ladning, da de ikke afbøjes af elektriske og magnetiske felter.
- De har meget lidt ioniserende kraft, selvom de er ganske gennemtrængende. Gammastråler af radon de kan gennemgå op til 15 cm stål.
- De er bølger som lys, men meget mere energiske end røntgenstråler.
- En radioaktiv forbindelse, der absorberes i en kirtel og undgår gammastråling, gør det muligt at studere kirtlen ved at få den på en strand.
De har meget højfrekvent stråling og er en af de farligste strålinger for mennesker, som al ioniserende stråling. Faren ligger i, at de er højenergibølger, der uopretteligt kan skade molekyler. der udgør celler, der forårsager genetiske mutationer og endda død. På Jorden kan vi observere naturlige kilder til gammastråler i radionuklidernes henfald og interaktionen mellem kosmiske stråler og atmosfæren; meget få stråler producerer også denne type stråling.
Gamma ray egenskaber
Normalt er frekvensen af denne stråling større end 1020 Hz, så den har en energi større end 100 keV og en bølgelængde mindre end 3 × 10-13 m, meget mindre end diameteren på et atom. Interaktioner, der involverer gammastråler af energi fra TeV til PeV, er også blevet undersøgt.
Gamma-stråler er mere gennemtrængende end stråling produceret af andre former for radioaktivt henfald eller alfa-henfald og beta-henfald på grund af den mindre tendens til at interagere med stof. Gamma-stråling består af fotoner. Dette er en væsentlig forskel fra alfa-stråling, der består af heliumkerner og beta-stråling, der består af elektroner.
Fotoner, da de ikke er udstyret med masse, er de mindre ioniserende. Ved disse frekvenser kan beskrivelsen af fænomenerne for interaktioner mellem det elektromagnetiske felt og stof ikke ignorere kvantemekanikken. Gammastråler skelnes fra røntgenstråler ved deres oprindelse. De produceres under alle omstændigheder ved nukleare eller subatomære overgange, hvorimod røntgenstråler produceres ved energiovergange på grund af elektroner, der kommer ind i flere interne frie energiniveauer fra eksterne kvantiserede energiniveauer.
Da nogle elektroniske overgange kan overstige energien fra nogle nukleare overgange, kan frekvensen af røntgenstråler med højere energi være højere end frekvensen af gammastråler med lavere energi. Men faktisk er de alle elektromagnetiske bølger, som radiobølger og lys.
Materialer fremstillet takket være gammastråler
Det materiale, der kræves for at beskytte gammastråler, er meget tykkere end det, der kræves for at beskytte alfa- og beta-partikler. Disse materialer kan blokeres med et enkelt ark papir (α) eller en tynd metalplade (β). Materialer med højt atomnummer og høj tæthed kan bedre absorbere gammastråler. Faktisk, hvis der kræves 1 cm bly for at reducere intensiteten af gammastråler med 50%, den samme effekt forekommer i 6 cm cement og 9 cm presset jord.
Afskærmningsmaterialer måles generelt i form af den nødvendige tykkelse til at skære strålingsintensiteten i halve. Jo højere fotonens energi er, jo større er tykkelsen af det krævede skjold.
Derfor er der behov for tykke skærme for at beskytte mennesker, fordi gammastråler og røntgenstråler kan forårsage forbrændinger, kræft og genetiske mutationer. For eksempel, i kernekraftværker bruges det til at beskytte stål og cement i indeslutningen af pellets, mens vand kan forhindre stråling under opbevaring af brændstofstang eller transport af reaktorkerne.
applikationer
Ioniserende strålebehandling er en fysisk metode, der anvendes til at opnå sterilisering af materialer medicinsk og sanitær, dekontaminering af mad, råmaterialer og industriprodukter og deres anvendelse på andre områderVi ser senere.
Denne proces indebærer at udsætte det færdige emballerede eller bulkprodukt eller stof for ioniserende energi. Dette gøres i et specielt rum kaldet et bestrålingsrum for hver specifik situation og inden for en bestemt tidsperiode. Disse bølger trænger fuldstændigt ind i udsatte produkter, inklusive produkter i flere lag.
Brugen af Cobalt 60 til behandling af tumorsygdomme er en metode, der i øjeblikket er meget udbredt i mit land og i verden på grund af dens effektivitet og iboende sikkerhed. Det kaldes koboltterapi eller koboltterapi og involverer udsættelse af tumorvæv for gammastråler.
Til dette anvendes den såkaldte koboltbehandlingsindretning, som er udstyret med et pansret hoved udstyret med cobalt 60, og er udstyret med en anordning, der nøjagtigt kontrollerer den eksponering, der kræves i hvert specifikt tilfælde for tilstrækkelig behandling af sygdommen.
Den første kommercielle anvendelse af ioniseringsenergi går tilbage til begyndelsen af 1960'erne. I dag der er omkring 160 bestrålingsanlæg i drift i verden, distribueret i mere end 30 lande, der leverer en bred vifte af tjenester til flere og flere industrier.
Som du kan se, selvom de er farlige, formår mennesket at bruge gammastråler på mange områder, som det er fremkaldt af medicin. Jeg håber, at du med disse oplysninger kan lære mere om gammastråler og deres egenskaber.