Gama spinduliuotė arba gama spinduliai yra didelienergijafotonai kuriuos skleidžia radioaktyvusis skilimas apie atominiai branduoliai. Gama spinduliuotė yra labai aukštos energijos jonizuojančiosios spinduliuotės forma, trumpiausia bangos ilgio.
Pagrindiniai išpardavimai: gama spinduliuotė
- Gama spinduliuotė (gama spinduliai) reiškia elektromagnetinio spektro dalį, turinčią daugiausiai energijos ir trumpiausią bangos ilgį.
- Astrofizikai gama spinduliuotę apibūdina kaip bet kokią radiaciją, kurios energija viršija 100 keV. Fizikai gama spinduliuotę apibūdina kaip didelės energijos fotonus, kuriuos išskiria branduolinis skilimas.
- Naudojant platesnį gama spinduliuotės apibrėžimą, gama spindulius skleidžia šaltiniai, įskaitant gama skilimą, žaibą, saulės pliūpsniai, materijos ir antimaterijos sunaikinimas, kosminių spindulių ir materijos sąveika bei daugelis astronominių šaltiniai.
- Gama spinduliuotę atrado Paul Villard 1900 m.
- Gama spinduliuotė naudojama tyrinėti visatą, gydyti brangakmenius, skenuoti indus, sterilizuoti maistą ir įrangą, diagnozuoti sveikatos būklę ir gydyti kai kurias vėžio formas.
Istorija
Prancūzų chemikas ir fizikas Paul Villard gama spinduliuotę atrado 1900 m. Villard'as tyrė elemento skleidžiamą radiaciją radžio. Nors Villard'as pastebėjo, kad radžio spinduliuotė buvo energingesnė nei alfa spinduliai, kuriuos Rutherfordas aprašė 2006 m 1899 m., Arba beta radiacija, kurią Becquerel pastebėjo 1896 m., Jis nenustatė gama spinduliuotės kaip naujos formos radiacija.
Aptardamas Villardo žodį, Ernestas Rutherfordas energetinę spinduliuotę 1903 m. Pavadino „gama spinduliais“. Pavadinimas atspindi radiacijos prasiskverbimo į materiją lygį, kai alfa prasiskverbia mažiausiai, beta skverbiasi labiau, o gama spinduliuotė geriausiai sklinda per materiją.
Poveikis sveikatai
Gama spinduliuotė kelia didelę riziką sveikatai. Spinduliai yra jonizuojančiosios spinduliuotės forma, tai reiškia, kad jie turi pakankamai energijos, kad pašalintų elektronus iš atomų ir molekulių. Tačiau jie yra mažiau linkę į jonizacijos žalą nei prasiskverbianti alfa ar beta spinduliuotė. Didelė radiacijos energija taip pat reiškia, kad gama spinduliai turi didelę skverbimosi jėgą. Jie praeina per odą ir pažeidžia vidaus organus bei kaulų čiulpus.
Žmogaus kūnas iki tam tikro taško gali atitaisyti genetinius pažeidimus dėl gama spinduliuotės poveikio. Atrodo, kad taisymo mechanizmai yra veiksmingesni, kai ekspozicija yra didelė, nei maža. Dėl gama spinduliuotės poveikio padaryta genetinė žala gali sukelti vėžį.
Natūralūs gama spinduliuotės šaltiniai
Yra daugybė natūralių gama spinduliuotės šaltinių. Jie apima:
Gama skilimas: Tai yra gama spinduliuotės išmetimas iš natūralių radioizotopų. Paprastai gama irimas vyksta po alfa ar beta skilimo, kai dukterinis branduolys yra sužadinamas ir patenka į žemesnį energijos lygį, kai skleidžia gama spinduliuotės fotoną. Tačiau gama irimas taip pat atsiranda dėl branduolių sintezė, branduolių dalijimasis, ir neutronų gaudymas.
Antimaterijos sunaikinimas: Elektronas ir a pozitronas sunaikina vienas kitą, išsiskiria ypač daug energijos gama spinduliai. Kiti subatominiai gama spinduliuotės šaltiniai, be gama irimo ir antimedžiagos, yra bremsstrahlung, sinchrotrono spinduliuotė, neutralus piono skilimas ir Komptono išsibarstymas.
Žaibas: Pagreitinti žaibo elektronai sukuria tai, kas vadinama antžeminiu gama spindulių blykste.
Saulės blyksniaiSaulės pliūpsnis gali skleisti radiaciją visame elektromagnetiniame spektre, įskaitant gama spinduliuotę.
Kosminiai spinduliai: Kosminių ir materijos sąveika atpalaiduoja gama spindulius iš bremsstrahlung arba poros.
Gama spinduliai sprogo: Intensyvūs gama spinduliuotės sprogimai gali susidaryti, kai susiduria neutronų žvaigždės arba kai neutronų žvaigždė sąveikauja su juodąja skyle.
Kiti astronominiai šaltiniai: Astrofizikai taip pat tiriama gama spinduliuotė, kurią sukelia pulsarai, magnetarai, kvazarai ir galaktikos.
Gama spinduliai palyginti su rentgeno spinduliais
Tiek gama spinduliai, tiek rentgeno spinduliai yra elektromagnetinės spinduliuotės formos. Jų elektromagnetinis spektras sutampa, tad kaip jūs galite juos atskirti? Fizikai diferencijuoja dvi spinduliuotės rūšis pagal jų šaltinį, kai gama spinduliai atsiranda branduolyje nuo skilimo, o rentgeno spinduliai - elektronų debesis aplink branduolį. Astrofizikai gamma ir rentgeno spindulius skiria griežtai pagal energiją. Gama spinduliuotės fotonų energija viršija 100 keV, o rentgeno spinduliuotės energija yra tik iki 100 keV.
Šaltiniai
- L'Annunziata, Michaelas F. (2007). Radioaktyvumas: įvadas ir istorija. „Elsevier BV“. Amsterdamas, Nyderlandai. ISBN 978-0-444-52715-8.
- Rothkamm, K.; Löbrich, M. (2003). "Duomenys, kad trūksta DNR dvigubos grandinės pertrūkio žmogaus ląstelėse, paveiktose labai mažomis rentgeno dozėmis". Jungtinių Amerikos Valstijų nacionalinės mokslų akademijos leidiniai. 100 (9): 5057–62. doi: 10.1073 / pnas.0830918100
- Rutherfordas, E. (1903). "Lengvai sugeriamų spindulių magnetinis ir elektrinis nuokrypis nuo radžio." Filosofinis žurnalas, Serija 6, t. 5, Nr. 26, 177–187 puslapiai.
- Villard'as, p. (1900). "Katedros ir spinduliuotės spinduliuotės ir spinduliuotės spinduliuotės pokyčiai." Comptes rendus, t. 130, 1010–1012 puslapiai.