伽马射线

伽马射线

在核物理领域,研究了存在的不同类型的辐射。 在这种情况下,我们将专注于研究 伽马射线. 它是由原子核的放射性衰变产生的电磁辐射。 这些伽马射线具有最高频率的辐射,对人类来说是最危险的,以及其他电离辐射。

因此,我们将专门用这篇文章来告诉您伽马射线的特性、重要性和用途。

主要特点

辐射的用途

总之,我们将列出伽马射线的主要特征:

  • 它们是不再静止的粒子,因为它们以光速运动。
  • 它们也没有电荷,因为它们不会被电场和磁场偏转。
  • 尽管它们具有很强的穿透力,但它们的电离能力非常低。 氡的伽马射线 它们可以穿过长达 15 厘米的钢。
  • 它们是像光一样的波,但比 X 射线更有活力。
  • 一种被腺体吸收并避免伽马辐射的放射性化合物使得通过在海滩上获得它来研究所述腺体成为可能。

它们具有非常高的频率辐射,是对人类最危险的辐射之一,就像所有的电离辐射一样。 危险在于它们是高能波,可以不可逆地损坏分子。 组成细胞,导致基因突变甚至死亡。 在地球上,我们可以在放射性核素衰变和宇宙射线与大气的相互作用中观察伽马射线的天然来源; 很少有射线也会产生这种类型的辐射。

伽马射线特性

太空中的伽马射线

通常,这种辐射的频率大于 1020 Hz,因此它的能量大于 100 keV,波长小于 3 × 10 -13 m,远小于原子的直径。 还研究了涉及从 TeV 到 PeV 能量的伽马射线的相互作用。

由于与物质相互作用的倾向较小,伽马射线比其他形式的放射性衰变或 α 衰变和 β 衰变产生的辐射更具穿透力。 伽马辐射由光子组成。 这与由氦原子核组成的 α 辐射和由电子组成的 β 辐射有很大的不同。

光子, 由于它们没有质量,因此它们的电离程度较低。 在这些频率下,对电磁场与物质相互作用现象的描述不能忽视量子力学。 伽马射线与 X 射线的区别在于它们的起源。 在任何情况下,它们都是由核跃迁或亚原子跃迁产生的,而 X 射线是由能量跃迁产生的,因为电子从外部量子化能级进入更多的内部自由能级。

由于某些电子跃迁可以超过某些核跃迁的能量,因此高能 X 射线的频率可能高于低能伽马射线的频率。 但实际上,它们都是电磁波,就像无线电波和光一样。

由伽马射线制成的材料

电磁频谱

保护伽马射线所需的材料比保护阿尔法和贝塔粒子所需的材料厚得多。 这些材料可以用一张简单的纸 (α) 或薄金属板 (β) 挡住。 具有高原子序数和高密度的材料可以更好地吸收伽马射线。 事实上,如果需要 1 厘米的铅来减少 伽马射线强度降低 50%,同样的效果发生在 6 厘米的水泥和 9 厘米的压土上。

屏蔽材料通常根据将辐射强度减半所需的厚度来衡量。 显然,光子的能量越高,所需屏蔽层的厚度就越大。

因此,需要厚屏幕来保护人类,因为伽马射线和 X 射线会导致灼伤、癌症和基因突变。 例如, 在核电站中,它用于保护球团安全壳中的钢铁和水泥, 而水可以防止燃料棒储存或反应堆堆芯运输过程中的辐射。

使用

电离辐射处理是一种用于实现材料灭菌的物理方法 医疗卫生、食品、原材料和工业产品的净化,以及它们在其他领域的应用,我们稍后会看到。

该过程涉及将最终包装或散装产品或物质暴露于电离能量。 这是在称为辐照室的特殊房间中针对每种特定情况在特定时间段内完成的。 这些波完全穿透暴露的产品,包括多层包装的产品。

使用Cobalt 60治疗肿瘤疾病是目前在我国乃至世界范围内由于其疗效和本质安全性而非常普遍的一种方法。 它被称为钴疗法或钴疗法, 涉及将肿瘤组织暴露于伽马射线。

为此,使用了所谓的钴治疗装置,该装置配备了装有钴 60 的装甲头部,并配备了一个装置,可精确控制每个特定病例所需的暴露量,以充分治疗疾病。

电离能的第一个商业应用可以追溯到 1960 年代初期。今天, 世界上大约有 160 座辐照厂在运行,分布在30多个国家,为越来越多的行业提供广泛的服务。

如您所见,虽然它们很危险,但人类设法在许多领域利用了医学诱导的伽马射线。 我希望通过这些信息,您可以了解更多关于伽马射线及其特性的信息。


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