Tuumafüüsika valdkonnas uuritakse erinevaid olemasolevaid kiirguse liike. Sel juhul keskendume programmi uurimisele gammakiired. See on elektromagnetiline kiirgus, mis tekib aatomituumade radioaktiivsel lagunemisel. Nendel gammakiirtel on kõrgeima sagedusega kiirgus ja need on inimese, aga ka muu ioniseeriva kiirguse hulgas kõige ohtlikumad.
Seetõttu pühendame selle artikli, et öelda teile, millised on gammakiirte omadused, tähtsus ja kasutusalad.
põhijooned
Kokkuvõttes loetleme gammakiirte peamised omadused:
- Need on osakesed, millel pole enam puhkeolekut, kuna nad liiguvad valguskiirusel.
- Neil puudub ka elektrilaeng, kuna neid ei kõrvalda elektri- ja magnetväljad.
- Neil on väga väike ioniseeriv jõud, kuigi nad on üsna läbitungivad. Radooni gammakiired need võivad läbida kuni 15 cm terast.
- Nad on lained nagu valgus, kuid palju energilisemad kui röntgenikiired.
- Radioaktiivne ühend, mis imendub näärmes ja väldib gammakiirgust, võimaldab nimetatud nääret uurida, saades selle rannas.
Neil on väga kõrgsageduslik kiirgus ja see on inimese jaoks üks ohtlikumaid kiirgusi, nagu kogu ioniseeriv kiirgus. Oht seisneb selles, et need on suure energiaga lained, mis võivad molekule pöördumatult kahjustada. mis moodustavad rakud, põhjustades geneetilisi mutatsioone ja isegi surma. Maal võime jälgida looduslike gammakiirte allikaid radionukliidide lagunemisel ja kosmiliste kiirte vastastikust mõju atmosfäärile; seda liiki kiirgust tekitavad ka väga vähesed kiired.
Gamma kiirte omadused
Tavaliselt on selle kiirguse sagedus suurem kui 1020 Hz, seega on selle energia suurem kui 100 keV ja lainepikkus alla 3 × 10-13 m, palju väiksem kui aatomi läbimõõt. Samuti on uuritud koostoimeid, mis hõlmavad gammakiirgust TeV-st PeV-ni.
Gammakiired on vähem tungivad kui muud radioaktiivse lagunemise ehk alfa- ja beeta-lagunemise vormis tekkivad kiirgused, kuna aine kaldub vähem suhtlema. Gammakiirgus koosneb footonitest. See on oluline erinevus alfakiirgusest, mis koosneb heeliumi tuumadest, ja beetakiirgusest, mis koosneb elektronidest.
Footonid, kuna need ei ole varustatud massiga, on nad vähem ioniseerivad. Nendel sagedustel ei saa elektromagnetvälja ja aine vastastikmõjude nähtuste kirjeldamine kvantmehaanikat eirata. Gammakiiri eristab röntgenikiirgus nende päritolu järgi. Neid tekitavad igal juhul tuuma- või subatoomsed üleminekud, samas kui röntgenikiirgus tekib energia üleminekul, mille põhjuseks on elektronide sisenemine välise kvantiseeritud energiataseme kaudu rohkem sisemisse vaba energiatasemesse.
Kuna mõned elektroonilised üleminekud võivad ületada mõnede tuumaülekannete energiat, võib suurema energiaga röntgenikiirte sagedus olla suurem kui madalama energiaga gammakiirte sagedus. Kuid tegelikult on nad kõik elektromagnetlained, nagu raadiolained ja valgus.
Materjalid, mis on valmistatud tänu gammakiirtele
Gammakiirte kaitsmiseks vajalik materjal on palju paksem kui alfa- ja beetaosakeste kaitsmiseks vajalik materjal. Neid materjale saab blokeerida lihtsa paberilehe (α) või õhukese metallplaadiga (β). Suure aatomnumbri ja suure tihedusega materjalid suudavad gammakiiri paremini absorbeerida. Tegelikult, kui vähendamiseks on vaja 1 cm pliid gammakiirte intensiivsus 50%, sama efekt avaldub 6 cm tsemendis ja 9 cm pressitud mullas.
Varjestusmaterjale mõõdetakse tavaliselt kiirguse intensiivsuse pooleks vähendamiseks vajaliku paksuse järgi. Ilmselt, mida suurem on footoni energia, seda suurem on vajaliku kilbi paksus.
Seetõttu on inimeste kaitsmiseks vaja pakse ekraane, sest gammakiired ja röntgenkiired võivad põhjustada põletusi, vähki ja geneetilisi mutatsioone. Näiteks, tuumaelektrijaamades kasutatakse seda terase ja tsemendi kaitsmiseks pelletites, samal ajal kui vesi võib kiirgust takistada kütusevarraste hoidmisel või reaktori südamiku transportimisel.
Kasutamine
Ioniseeriv kiiritusravi on füüsiline meetod, mida kasutatakse materjalide steriliseerimiseks meditsiiniline ja sanitaartehnika, toidu, tooraine ja tööstustoodete saastatusest puhastamine ning nende rakendamine muudes valdkondades, Näeme hiljem.
See protsess hõlmab lõpp-pakendatud või lahtise toote või aine kokkupuudet ioniseeriva energiaga. Seda tehakse spetsiaalses ruumis, mida nimetatakse kiiritusruumiks iga konkreetse olukorra jaoks ja kindla ajavahemiku jooksul. Need lained tungivad täielikult avatud toodetesse, sealhulgas mitmekihilistesse pakendatud toodetesse.
Cobalt 60 kasutamine kasvajahaiguste raviks on meetod, mis on praegu tõhususe ja sisemise ohutuse tõttu minu riigis ja maailmas väga laialt levinud. Seda nimetatakse koobaltteraapiaks või koobaltteraapiaks ja hõlmab kasvajakoe kokkupuudet gammakiirtega.
Selleks kasutatakse nn koobaltitöötlusseadet, mis on varustatud koobaltiga 60 varustatud soomustatud peaga ja on varustatud seadmega, mis kontrollib täpselt haiguse konkreetseks juhtumiks vajalikku kokkupuudet.
Esimene ioniseerimisenergia kommertskasutus pärineb 1960. aastate algusest. maailmas töötab umbes 160 kiiritusjaama, mida levitatakse enam kui 30 riigis, pakkudes laia valikut teenuseid üha enamale tööstusharule.
Nagu näete, suudab inimene, kuigi need on ohtlikud, kasutada gammakiiri paljudes piirkondades, nagu meditsiin seda põhjustab. Loodan, et selle teabe abil saate rohkem teada saada gammakiirte ja nende omaduste kohta.