Mitä ovat gammasäteet?

gammasäde (g) on radioaktiivisen hajoamisen jälkeen joidenkin radionuklidien ytimestä lähtevä sähkömagneettisen energian (fotonin) paketti. Gammafotonit ovat sähkömagneettisen spektrin energisimpiä fotoneja.

mitkä ovat gammasäteiden ominaisuudet?

gammasäteily on sähkömagneettisen säteilyn (EMR) muoto. Ne ovat samanlaisia kuin röntgensäteet, erottaa vain se, että ne lähetetään jännittynyt ydin. Sähkömagneettista säteilyä voidaan kuvata virtana fotoneja, jotka ovat massattomia hiukkasia, jotka liikkuvat aaltomaisesti ja liikkuvat valon nopeudella. Jokainen fotoni sisältää tietyn määrän (tai kimpun) energiaa, ja kaikki sähkömagneettinen säteily koostuu näistä fotoneista. Gammasädefotoneilla on suurin energia EMR-spektrissä ja niiden aalloilla Lyhin aallonpituus.

tutkijat mittaavat fotonien energiaa elektronivolteina (eV). Röntgenfotonien energiat ovat välillä 100 eV-100 000 eV (tai 100 keV). Gammafotonien energiat ovat yleensä yli 100 keV. Vertailun vuoksi ultraviolettisäteilyllä on energiaa, joka putoaa muutamasta elektronivoltista noin 100 eV: hen, eikä sen energia riitä ionisoivaksi säteilyksi luokittelemiseen. Gammasäteiden suuri energia mahdollistaa sen, että ne läpäisevät monenlaisia materiaaleja, muun muassa ihmiskudosta. Hyvin tiheitä materiaaleja, kuten lyijyä, käytetään yleisesti suojana gammasäteiden hidastamiseksi tai pysäyttämiseksi.

mikä on gammasäteilyn ja röntgensäteilyn ero?

keskeinen ero gammasäteiden ja röntgensäteiden välillä on se, miten ne syntyvät. Gammasäteet ovat peräisin radionuklidin jännittyneen ytimen asettumisprosessista sen jälkeen, kun se on käynyt läpi radioaktiivisen hajoamisen, kun taas röntgensäteet syntyvät elektronien osuessa kohteeseen tai elektronien järjestyessä uudelleen atomin sisällä. Kosmisiin säteisiin kuuluu myös korkeaenergisiä fotoneja ja näitä kutsutaan myös gammasäteilyiksi riippumatta siitä, ovatko ne peräisin ydinhajoamisesta tai-reaktiosta.

mitä terveysvaikutuksia gammasäteilylle altistumisella on?

gammasäteily on erittäin läpitunkevaa ja vuorovaikuttaa aineen kanssa ionisaation kautta kolmen prosessin kautta; valosähköinen ilmiö, Comptonin sironta tai parituotanto. Suuren tunkeutumistehonsa vuoksi gammasäteilyn vaikutus voi tapahtua koko kehossa, ne ovat kuitenkin vähemmän ionisoivia kuin alfahiukkaset. Gammasäteilyä pidetään säteilysuojelun kannalta ulkoisena vaarana.

kuten kaikki altistuminen ionisoivalle säteilylle, suuret altistukset voivat aiheuttaa suoria akuutteja vaikutuksia vaurioittamalla soluja välittömästi. Vähäiseen altistukseen liittyy stokastinen terveysriski, jossa syövän syntymisen todennäköisyys kasvaa altistuksen kasvaessa.

mitkä ovat joitakin yleisiä gammasäteilyn lähteitä?

gammasäteilyä vapautuu monista uraanin, toriumin ja aktiniumin luonnollisen säteilyn hajoamissarjoissa esiintyvistä radioisotoopeista sekä luonnossa esiintyvistä radioisotoopeista kalium-40 ja hiili-14. Niitä on kaikissa kivissä ja maaperässä ja jopa ruoassamme ja vedessämme.

keinotekoisia gammasäteilylähteitä syntyy fissiossa ydinreaktoreissa, korkeaenergiafysiikan kokeissa, ydinräjähdyksissä ja onnettomuuksissa.

mitä käyttöä gammasäteilyn aiheuttajilla on?

Gammasäteilevät radionuklidit ovat yleisimmin käytettyjä säteilylähteitä. Gammasäteiden läpäisevällä voimalla on monia sovelluksia. Vaikka gammasäteet läpäisevät monia materiaaleja, se ei kuitenkaan tee niistä radioaktiivisia. Kolme ylivoimaisesti hyödyllisintä radionuklidia ovat koboltti-60, cesium-137, teknetium-99m ja amerikium-241.

koboltti-60: n käyttö:

• sairaaloiden lääketieteellisten laitteiden sterilointi
• tiettyjen elintarvikkeiden pastörointi säteilyttämällä
• tasoitus-tai paksuusmittarit (eli elintarvikepakkaukset, terästehtaat)
• teollisuusradiografia.

cesium-137: n käyttötarkoitukset:

• nestevirtauksen mittaaminen ja valvonta teollisissa prosesseissa
• maanalaisten kerrostumien (eli öljyn, hiilen, kaasun ja muun mineralisaation) tutkiminen
• maaperän kosteustiheyden mittaaminen rakennustyömailla
• tasoitusmittarit elintarvikkeiden, lääkkeiden ja muiden tuotteiden pakkaamista varten.

teknetium-99m: n käyttö:

• Tc-99m on yleisimmin käytetty radioaktiivinen isotooppi lääketieteellisissä diagnostisissa tutkimuksissa
• eri kemiallisia muotoja käytetään aivojen, luun, maksan, pernan ja munuaisten kuvantamisessa. Sitä käytetään myös veren virtaustutkimuksissa.

Uses of americium-241: