Στον τομέα της πυρηνικής φυσικής, μελετώνται οι διάφοροι τύποι ακτινοβολίας. Σε αυτήν την περίπτωση, θα επικεντρωθούμε στη μελέτη του ακτίνες γάμμα. Είναι η ηλεκτρομαγνητική ακτινοβολία που παράγεται από τη ραδιενεργή διάσπαση των ατομικών πυρήνων. Αυτές οι ακτίνες γάμμα έχουν την υψηλότερη συχνότητα ακτινοβολίας και είναι από τις πιο επικίνδυνες για τον άνθρωπο, καθώς και άλλες ιοντίζουσες ακτινοβολίες.
Επομένως, πρόκειται να αφιερώσουμε αυτό το άρθρο για να σας πω ποια είναι τα χαρακτηριστικά, η σημασία και οι χρήσεις των ακτίνων γάμμα.
Κύρια χαρακτηριστικά
Συνοπτικά, πρόκειται να απαριθμήσουμε τα κύρια χαρακτηριστικά των ακτίνων γάμμα:
- Είναι σωματίδια που δεν έχουν πλέον ηρεμία αφού κινούνται με την ταχύτητα του φωτός.
- Επίσης, δεν έχουν ηλεκτρικό φορτίο, καθώς δεν εκτρέπονται από ηλεκτρικά και μαγνητικά πεδία.
- Έχουν ελάχιστη ισχύ ιονισμού αν και είναι αρκετά διεισδυτικές. Ακτίνες γάμμα ραδονίου μπορούν να περάσουν από χάλυβα έως 15 cm.
- Είναι κύματα σαν φως αλλά πολύ πιο ενεργητικά από τις ακτίνες Χ.
- Μια ραδιενεργή ένωση που απορροφάται από έναν αδένα και αποφεύγει την ακτινοβολία γάμμα καθιστά δυνατή τη μελέτη του εν λόγω αδένα λαμβάνοντας την σε μια παραλία.
Έχουν ακτινοβολία πολύ υψηλής συχνότητας και είναι μία από τις πιο επικίνδυνες ακτινοβολίες για τον άνθρωπο, όπως όλες οι ιοντίζουσες ακτινοβολίες. Ο κίνδυνος έγκειται στο γεγονός ότι είναι κύματα υψηλής ενέργειας που μπορούν να καταστρέψουν ανεπανόρθωτα μόρια. που αποτελούν κύτταρα, προκαλώντας γενετικές μεταλλάξεις και ακόμη και θάνατο. Στη Γη μπορούμε να παρατηρήσουμε φυσικές πηγές ακτίνων γάμμα στην αποσύνθεση των ραδιονουκλεϊδίων και την αλληλεπίδραση των κοσμικών ακτίνων με την ατμόσφαιρα. πολύ λίγες ακτίνες παράγουν επίσης αυτόν τον τύπο ακτινοβολίας.
Ιδιότητες ακτίνων γάμμα
Κανονικά, η συχνότητα αυτής της ακτινοβολίας είναι μεγαλύτερη από 1020 Hz, επομένως έχει ενέργεια μεγαλύτερη από 100 keV και μήκος κύματος μικρότερο από 3 × 10 -13 m, πολύ μικρότερη από τη διάμετρο ενός ατόμου. Μελετήθηκαν επίσης αλληλεπιδράσεις που περιλαμβάνουν ακτίνες γάμμα από TeV έως PeV.
Οι ακτίνες γάμμα είναι πιο διεισδυτικές από την ακτινοβολία που παράγεται από άλλες μορφές ραδιενεργής διάσπασης, ή από την άλφα και τη βήτα διάσπαση, λόγω της μικρότερης τάσης αλληλεπίδρασης με την ύλη. Η ακτινοβολία γάμμα αποτελείται από φωτόνια. Αυτή είναι μια ουσιαστική διαφορά από την ακτινοβολία άλφα που αποτελείται από πυρήνες ηλίου και ακτινοβολία βήτα που αποτελείται από ηλεκτρόνια.
Φωτόνια, Δεδομένου ότι δεν διαθέτουν μάζα, είναι λιγότερο ιονίζουσες. Σε αυτές τις συχνότητες, η περιγραφή των φαινομένων αλληλεπιδράσεων μεταξύ του ηλεκτρομαγνητικού πεδίου και της ύλης δεν μπορεί να αγνοήσει την κβαντική μηχανική. Οι ακτίνες γάμμα διακρίνονται από τις ακτίνες Χ από την προέλευσή τους. Παράγονται από πυρηνικές ή υποατομικές μεταβάσεις, σε κάθε περίπτωση, ενώ οι ακτίνες Χ παράγονται από ενεργειακές μεταβάσεις λόγω των ηλεκτρονίων που εισέρχονται σε περισσότερα εσωτερικά επίπεδα ελεύθερης ενέργειας από εξωτερικά κβαντικά επίπεδα ενέργειας.
Δεδομένου ότι ορισμένες ηλεκτρονικές μεταβάσεις μπορούν να υπερβούν την ενέργεια ορισμένων πυρηνικών μεταβάσεων, η συχνότητα των ακτίνων Χ υψηλότερης ενέργειας μπορεί να είναι υψηλότερη από τη συχνότητα των ακτίνων γάμμα χαμηλότερης ενέργειας. Όμως, στην πραγματικότητα, είναι όλα ηλεκτρομαγνητικά κύματα, όπως ραδιοκύματα και φως.
Υλικά κατασκευασμένα χάρη στις ακτίνες γάμμα
Το υλικό που απαιτείται για την προστασία των ακτίνων γάμμα είναι πολύ παχύτερο από αυτό που απαιτείται για την προστασία των σωματιδίων άλφα και βήτα. Αυτά τα υλικά μπορούν να μπλοκαριστούν με ένα απλό φύλλο χαρτιού (α) ή μια λεπτή μεταλλική πλάκα (β). Τα υλικά με υψηλό ατομικό αριθμό και υψηλή πυκνότητα μπορούν να απορροφήσουν καλύτερα τις ακτίνες γάμμα. Στην πραγματικότητα, εάν απαιτείται 1 cm μολύβδου για τη μείωση η ένταση των ακτίνων γάμμα κατά 50%, το ίδιο αποτέλεσμα συμβαίνει σε 6 cm τσιμέντου και 9 cm σε συμπιεσμένη γη.
Τα υλικά θωράκισης μετρώνται γενικά ως προς το πάχος που απαιτείται για τη μείωση της έντασης της ακτινοβολίας στο μισό. Προφανώς, όσο υψηλότερη είναι η ενέργεια του φωτονίου, τόσο μεγαλύτερο είναι το πάχος της απαιτούμενης ασπίδας.
Επομένως, απαιτούνται παχιά οθόνες για την προστασία των ανθρώπων, επειδή οι ακτίνες γάμμα και οι ακτίνες Χ μπορούν να προκαλέσουν εγκαύματα, καρκίνο και γενετικές μεταλλάξεις. Για παράδειγμα, σε πυρηνικούς σταθμούς, χρησιμοποιείται για την προστασία του χάλυβα και του τσιμέντου στον περιορισμό των σφαιριδίων, ενώ το νερό μπορεί να αποτρέψει την ακτινοβολία κατά τη διάρκεια αποθήκευσης ράβδου καυσίμου ή μεταφοράς πυρήνα αντιδραστήρα.
Χρήσεις
Η επεξεργασία με ιονίζουσα ακτινοβολία είναι μια φυσική μέθοδος που χρησιμοποιείται για την αποστείρωση υλικών ιατρική και υγειονομική περίθαλψη, η απολύμανση τροφίμων, πρώτων υλών και βιομηχανικών προϊόντων και η εφαρμογή τους σε άλλους τομείς, Θα δούμε αργότερα.
Αυτή η διαδικασία περιλαμβάνει την έκθεση του τελικού συσκευασμένου ή χύμα προϊόντος ή ουσίας σε ιονίζουσα ενέργεια. Αυτό γίνεται σε ένα ειδικό δωμάτιο που ονομάζεται αίθουσα ακτινοβολίας για κάθε συγκεκριμένη κατάσταση και εντός συγκεκριμένης χρονικής περιόδου. Αυτά τα κύματα διεισδύουν πλήρως σε εκτεθειμένα προϊόντα, συμπεριλαμβανομένων προϊόντων σε πολυστρωματικές συσκευασίες.
Η χρήση του Cobalt 60 για τη θεραπεία των καρκινικών παθήσεων είναι μια μέθοδος που σήμερα είναι πολύ διαδεδομένη στη χώρα μου και στον κόσμο λόγω της αποτελεσματικότητάς της και της εγγενούς ασφάλειας. Ονομάζεται θεραπεία κοβαλτίου ή θεραπεία κοβαλτίου και περιλαμβάνει την έκθεση ιστού όγκου σε ακτίνες γάμμα.
Για αυτό, χρησιμοποιείται η λεγόμενη συσκευή θεραπείας κοβαλτίου, η οποία είναι εξοπλισμένη με θωρακισμένη κεφαλή εξοπλισμένη με κοβάλτιο 60, και είναι εξοπλισμένη με συσκευή που ελέγχει με ακρίβεια την έκθεση που απαιτείται σε κάθε συγκεκριμένη περίπτωση για την κατάλληλη θεραπεία της νόσου.
Η πρώτη εμπορική εφαρμογή της ενέργειας ιονισμού χρονολογείται από τις αρχές της δεκαετίας του 1960. Σήμερα, λειτουργούν περίπου 160 εγκαταστάσεις ακτινοβόλησης στον κόσμο, διανέμεται σε περισσότερες από 30 χώρες, παρέχοντας ένα ευρύ φάσμα υπηρεσιών για όλο και περισσότερους κλάδους.
Όπως μπορείτε να δείτε, αν και είναι επικίνδυνο, ο άνθρωπος καταφέρνει να κάνει χρήση ακτίνων γάμμα σε πολλές περιοχές, όπως προκαλείται από την ιατρική. Ελπίζω ότι με αυτές τις πληροφορίες μπορείτε να μάθετε περισσότερα για τις ακτίνες γάμμα και τα χαρακτηριστικά τους.