Nükleer fizik alanında, var olan farklı radyasyon türleri incelenir. Bu durumda, çalışmaya odaklanacağız. Gama ışınları. Atom çekirdeğinin radyoaktif bozunmasıyla üretilen elektromanyetik radyasyondur. Bu gama ışınları en yüksek frekanslı radyasyona sahiptir ve diğer iyonlaştırıcı radyasyonların yanı sıra insanlar için en tehlikeli olanlar arasındadır.
Bu nedenle, bu makaleyi size gama ışınlarının özelliklerini, önemini ve kullanımlarını anlatmaya adayacağız.
temel özellikleri
Özet olarak, gama ışınlarının temel özelliklerini listeleyeceğiz:
- Işık hızında hareket ettikleri için artık durağan olmayan parçacıklardır.
- Ayrıca elektrik ve manyetik alanlar tarafından sapmadıkları için elektrik yükleri de yoktur.
- Oldukça nüfuz edici olmalarına rağmen çok az iyonlaştırıcı güce sahiptirler. Radonun gama ışınları 15 cm çeliğe kadar geçebilirler.
- Işık gibi dalgalardır ama X-ışınlarından çok daha enerjiktirler.
- Bir bezde emilen ve gama radyasyonunu önleyen radyoaktif bir bileşik, söz konusu bezi bir kumsalda elde ederek incelemeyi mümkün kılar.
Çok yüksek frekanslı radyasyona sahiptirler ve tüm iyonlaştırıcı radyasyonlar gibi insanlar için en tehlikeli radyasyonlardan biridir. Tehlike, moleküllere geri döndürülemez şekilde zarar verebilen yüksek enerjili dalgalar olmaları gerçeğinde yatmaktadır. hücreleri oluşturan, genetik mutasyonlara ve hatta ölüme neden olan. Dünya'da radyonüklidlerin bozunmasında ve kozmik ışınların atmosferle etkileşiminde doğal gama ışınları kaynaklarını gözlemleyebiliriz; çok az sayıda ışın da bu tür radyasyon üretir.
Gama ışını özellikleri
Normalde, bu radyasyonun frekansı 1020 Hz'den büyüktür, bu nedenle 100 keV'den büyük bir enerjiye ve bir atomun çapından çok daha küçük olan 3 × 10-13 m'den daha küçük bir dalga boyuna sahiptir. TeV'den PeV'ye enerjinin gama ışınlarını içeren etkileşimler de incelenmiştir.
Gama ışınları, madde ile daha az etkileşime girme eğilimi nedeniyle, diğer radyoaktif bozunma biçimleri veya alfa bozunması ve beta bozunması tarafından üretilen radyasyondan daha nüfuz edicidir. Gama radyasyonu fotonlardan oluşur. Bu, helyum çekirdeklerinden oluşan alfa radyasyonundan ve elektronlardan oluşan beta radyasyonundan önemli bir farktır.
fotonlar, kütle ile donatılmadıkları için daha az iyonlaştırıcıdırlar. Bu frekanslarda, elektromanyetik alan ve madde arasındaki etkileşim fenomenlerinin tanımı kuantum mekaniğini görmezden gelemez. Gama ışınları, kökenlerine göre X-ışınlarından ayırt edilir. Her halükarda nükleer veya atom altı geçişler tarafından üretilirler, oysa X-ışınları, elektronların harici nicelenmiş enerji seviyelerinden daha fazla iç serbest enerji seviyelerine girmesi nedeniyle enerji geçişleri tarafından üretilir.
Bazı elektronik geçişler, bazı nükleer geçişlerin enerjisini aşabileceğinden, yüksek enerjili X-ışınlarının frekansı, düşük enerjili gama ışınlarının frekansından daha yüksek olabilir. Ama aslında, hepsi radyo dalgaları ve ışık gibi elektromanyetik dalgalardır.
Gama ışınları sayesinde yapılan malzemeler
Gama ışınlarını korumak için gereken malzeme, alfa ve beta parçacıklarını korumak için gerekenden çok daha kalındır. Bu malzemeler basit bir kağıt (α) veya ince bir metal plaka (β) ile bloke edilebilir. Atom numarası ve yoğunluğu yüksek olan malzemeler gama ışınlarını daha iyi emebilir. Aslında, azaltmak için 1 cm kurşun gerekiyorsa gama ışınlarının yoğunluğu %50 oranında artarsa, aynı etki 6 cm çimento ve 9 cm sıkıştırılmış toprakta meydana gelir.
Koruyucu malzemeler genellikle radyasyon yoğunluğunu yarıya indirmek için gereken kalınlık cinsinden ölçülür. Açıkçası, fotonun enerjisi ne kadar yüksek olursa, gerekli kalkanın kalınlığı da o kadar büyük olur.
Bu nedenle, insanları korumak için kalın ekranlara ihtiyaç vardır, çünkü gama ışınları ve X ışınları yanıklara, kansere ve genetik mutasyonlara neden olabilir. Örneğin, nükleer santrallerde pelet muhafazasında çelik ve çimentoyu korumak için kullanılır, su, yakıt çubuğunun depolanması veya reaktör çekirdeğinin taşınması sırasında radyasyonu önleyebilir.
Usos
İyonlaştırıcı radyasyon tedavisi, malzemelerin sterilizasyonunu sağlamak için kullanılan fiziksel bir yöntemdir. tıbbi ve sıhhi, gıda, hammadde ve endüstriyel ürünlerin dekontaminasyonu ve diğer alanlardaki uygulamaları, Sonra göreceğiz.
Bu işlem, nihai paketlenmiş veya dökme ürün veya maddenin iyonlaştırıcı enerjiye maruz bırakılmasını içerir. Bu, her özel durum için ve belirli bir süre içinde ışınlama odası adı verilen özel bir odada yapılır. Bu dalgalar, çok katmanlı paketlenmiş ürünler de dahil olmak üzere açıkta kalan ürünlere tamamen nüfuz eder.
Kobalt 60'ın tümör hastalıklarının tedavisinde kullanımı, etkinliği ve içsel güvenliği nedeniyle şu anda ülkemde ve dünyada çok yaygın olan bir yöntemdir. Kobalt tedavisi veya kobalt tedavisi denir ve tümör dokusunun gama ışınlarına maruz bırakılmasını içerir.
Bunun için, kobalt 60 ile donatılmış bir zırhlı kafa ile donatılmış ve her bir özel durumda hastalığı yeterince tedavi etmek için gereken maruziyeti hassas bir şekilde kontrol eden bir cihaz ile donatılmış olan sözde kobalt tedavi cihazı kullanılır.
İyonlaşma enerjisinin ilk ticari uygulaması 1960'ların başına kadar uzanmaktadır. dünyada faaliyette olan yaklaşık 160 ışınlama tesisi var, 30'dan fazla ülkede dağıtılmış ve giderek daha fazla sektör için geniş bir hizmet yelpazesi sunmaktadır.
Görüldüğü gibi tehlikeli olmalarına rağmen insanoğlu tıbbın da teşvik ettiği gibi gama ışınlarından pek çok alanda yararlanmayı başarmaktadır. Umarım bu bilgilerle gama ışınları ve özellikleri hakkında daha fazla bilgi edinebilirsiniz.