Di bidang fisika nuklir, berbagai jenis radiasi yang ada dipelajari. Dalam hal ini, kita akan fokus mempelajari sinar gamma. Ini adalah radiasi elektromagnetik yang dihasilkan oleh peluruhan radioaktif inti atom. Sinar gamma ini memiliki radiasi frekuensi tertinggi dan termasuk yang paling berbahaya bagi manusia serta radiasi pengion lainnya.
Oleh karena itu, kami akan mendedikasikan artikel ini untuk memberi tahu Anda apa saja karakteristik, kepentingan, dan kegunaan sinar gamma.
Fitur utama
Singkatnya, kita akan membuat daftar karakteristik utama sinar gamma:
- Mereka adalah partikel yang tidak lagi diam karena bergerak dengan kecepatan cahaya.
- Mereka juga tidak memiliki muatan listrik karena tidak dibelokkan oleh medan listrik dan magnet.
- Mereka memiliki daya ionisasi yang sangat kecil meskipun mereka cukup menembus. Sinar gamma radon mereka dapat menembus baja setinggi 15 cm.
- Mereka adalah gelombang seperti cahaya tetapi jauh lebih energik daripada sinar-X.
- Senyawa radioaktif yang diserap dalam kelenjar dan menghindari radiasi gamma memungkinkan untuk mempelajari kelenjar tersebut dengan mendapatkannya di pantai.
Mereka memiliki radiasi frekuensi yang sangat tinggi dan merupakan salah satu radiasi paling berbahaya bagi manusia, seperti semua radiasi pengion. Bahayanya terletak pada kenyataan bahwa mereka adalah gelombang berenergi tinggi yang dapat merusak molekul secara permanen. yang membentuk sel, menyebabkan mutasi genetik dan bahkan kematian. Di Bumi kita dapat mengamati sumber alami sinar gamma dalam peluruhan radionuklida dan interaksi sinar kosmik dengan atmosfer; sangat sedikit sinar yang juga menghasilkan jenis radiasi ini.
Sifat sinar gamma
Biasanya, frekuensi radiasi ini lebih besar dari 1020 Hz, sehingga memiliki energi lebih besar dari 100 keV dan panjang gelombang kurang dari 3 × 10 -13 m, jauh lebih kecil dari diameter atom. Interaksi yang melibatkan sinar gamma energi dari TeV ke PeV juga telah dipelajari.
Sinar gamma lebih menembus daripada radiasi yang dihasilkan oleh bentuk peluruhan radioaktif lainnya, atau peluruhan alfa dan peluruhan beta, karena kecenderungan yang lebih rendah untuk berinteraksi dengan materi. Radiasi gamma terdiri dari foton. Ini adalah perbedaan substansial dari radiasi alfa yang terdiri dari inti helium dan radiasi beta yang terdiri dari elektron.
Foton, tidak disediakan dengan massa, mereka kurang pengion. Pada frekuensi ini, deskripsi fenomena interaksi antara medan elektromagnetik dan materi tidak dapat mengabaikan mekanika kuantum. Sinar gamma dibedakan dari sinar-X berdasarkan asalnya. Mereka diproduksi oleh transisi nuklir atau subatomik, dalam hal apa pun, sedangkan sinar-X dihasilkan oleh transisi energi karena elektron yang dari tingkat energi terkuantisasi eksternal memasuki lebih banyak tingkat energi bebas internal.
Karena beberapa transisi elektronik dapat melebihi energi beberapa transisi nuklir, frekuensi sinar-X berenergi lebih tinggi dapat lebih tinggi daripada frekuensi sinar gamma berenergi lebih rendah. Namun, pada kenyataannya, mereka semua adalah gelombang elektromagnetik, seperti gelombang radio dan cahaya.
Bahan dibuat berkat sinar gamma
Bahan yang dibutuhkan untuk melindungi sinar gamma jauh lebih tebal daripada yang dibutuhkan untuk melindungi partikel alfa dan beta. Bahan-bahan ini dapat diblokir dengan selembar kertas sederhana (α) atau pelat logam tipis (β). Bahan dengan nomor atom tinggi dan kepadatan tinggi dapat menyerap sinar gamma dengan lebih baik. Faktanya, jika 1 cm timbal diperlukan untuk mengurangi intensitas sinar gamma sebesar 50%, efek yang sama terjadi pada 6 cm semen dan 9 cm tanah tekan.
Bahan pelindung umumnya diukur dalam hal ketebalan yang dibutuhkan untuk memotong intensitas radiasi menjadi dua. Jelas, semakin tinggi energi foton, semakin besar ketebalan perisai yang dibutuhkan.
Oleh karena itu, diperlukan layar yang tebal untuk melindungi manusia, karena sinar gamma dan sinar-X dapat menyebabkan luka bakar, kanker, dan mutasi genetik. Sebagai contoh, di pembangkit listrik tenaga nuklir, digunakan untuk melindungi baja dan semen dalam penahanan pelet, sedangkan air dapat mencegah radiasi selama penyimpanan batang bahan bakar atau transportasi teras reaktor.
Penggunaan
Perlakuan radiasi pengion adalah metode fisik yang digunakan untuk mencapai sterilisasi bahan medis dan sanitasi, dekontaminasi makanan, bahan baku dan produk industri, dan penerapannya di bidang lain;, Kita lihat saja nanti.
Proses ini melibatkan pengeksposan produk atau zat kemasan atau massal akhir ke energi pengion. Ini dilakukan di ruangan khusus yang disebut ruang penyinaran untuk setiap situasi tertentu dan dalam jangka waktu tertentu. Gelombang ini benar-benar menembus produk yang terpapar, termasuk produk kemasan multilayer.
Penggunaan Cobalt 60 untuk pengobatan penyakit tumor adalah metode yang saat ini sangat luas di negara saya dan di dunia karena kemanjuran dan keamanan intrinsiknya. Ini disebut terapi kobalt atau terapi kobalt dan melibatkan mengekspos jaringan tumor ke sinar gamma.
Untuk ini, apa yang disebut perangkat perawatan kobalt digunakan, yang dilengkapi dengan kepala lapis baja yang dilengkapi dengan kobalt 60, dan dilengkapi dengan perangkat yang secara tepat mengontrol paparan yang diperlukan dalam setiap kasus tertentu untuk mengobati penyakit secara memadai.
Aplikasi komersial pertama energi ionisasi dimulai pada awal 1960-an. ada sekitar 160 pabrik iradiasi yang beroperasi di dunia, didistribusikan di lebih dari 30 negara, menyediakan berbagai layanan untuk lebih banyak industri.
Seperti yang Anda lihat, meskipun berbahaya, manusia berhasil memanfaatkan sinar gamma di banyak area seperti yang diinduksi oleh obat-obatan. Saya berharap dengan informasi ini Anda dapat mempelajari lebih lanjut tentang sinar gamma dan karakteristiknya.