czym są promienie gamma?

promień gamma (G) jest pakietem energii elektromagnetycznej (fotonu) emitowanym przez jądro niektórych radionuklidów po rozpadzie promieniotwórczej. Fotony Gamma są najbardziej energicznymi fotonami w spektrum elektromagnetycznym.

jakie są właściwości promieni gamma?

promienie Gamma są formą promieniowania elektromagnetycznego (EMR). Są one podobne do promieni rentgenowskich, różni się tylko tym, że są emitowane z wzbudzonego jądra. Promieniowanie elektromagnetyczne można opisać w kategoriach strumienia fotonów, które są bezmasowymi cząstkami, z których każdy porusza się w kształcie fali i porusza się z prędkością światła. Każdy Foton zawiera pewną ilość (lub wiązkę) energii, a całe promieniowanie elektromagnetyczne składa się z tych fotonów. Fotony promieniowania Gamma mają najwyższą energię w widmie EMR, a ich fale mają najkrótszą długość fali.

naukowcy mierzą energię fotonów w elektronowoltach (eV). Fotony rentgenowskie mają energie w zakresie od 100 eV do 100 000 EV (lub 100 keV). Fotony promieniowania Gamma mają zwykle Energie większe niż 100 keV. Dla porównania, promieniowanie ultrafioletowe ma energię, która mieści się w zakresie od kilku elektronowoltów do około 100 eV i nie ma wystarczającej ilości energii, aby można ją było zaklasyfikować jako promieniowanie jonizujące. Wysoka energia promieni gamma pozwala im przejść przez wiele rodzajów materiałów, w tym ludzką tkankę. Bardzo gęste materiały, takie jak ołów, są powszechnie stosowane jako ekranowanie do spowalniania lub zatrzymywania promieni gamma.

Jaka jest różnica między promieniami gamma a promieniami rentgenowskimi?

kluczową różnicą między promieniami gamma a promieniami rentgenowskimi jest sposób ich wytwarzania. Promienie Gamma pochodzą z procesu osiadania wzbudzonego jądra radionuklidu po tym, jak ulega rozpadowi promieniotwórczemu, podczas gdy promienie X są wytwarzane, gdy elektrony uderzają w cel lub gdy elektrony zmieniają układ w atomie. Promieniowanie kosmiczne obejmuje również wysokoenergetyczne fotony i są one również nazywane promieniami gamma, niezależnie od tego, czy pochodzą z rozpadu jądrowego lub reakcji jądrowej.

jakie są zdrowotne skutki ekspozycji na promieniowanie gamma?

promieniowanie Gamma jest bardzo przenikliwe i oddziałuje z materią poprzez jonizację w trzech procesach; efekt fotoelektryczny, rozpraszanie Comptona lub wytwarzanie pary. Ze względu na dużą moc penetracji, oddziaływanie promieniowania gamma może występować w całym ciele, są one jednak mniej jonizujące niż cząstki alfa. Promieniowanie Gamma jest uważane za zewnętrzne zagrożenie w odniesieniu do ochrony przed promieniowaniem.

podobnie jak w przypadku wszystkich ekspozycji na promieniowanie jonizujące, wysoka ekspozycja może powodować bezpośrednie ostre efekty poprzez natychmiastowe uszkodzenie komórek. Niskie poziomy narażenia niosą stochastyczne ryzyko zdrowotne, w którym prawdopodobieństwo indukcji raka wzrasta wraz ze zwiększoną ekspozycją.

jakie są wspólne źródła promieniowania gamma?

promieniowanie Gamma jest uwalniane z wielu radioizotopów występujących w serii naturalnych rozpadów promieniowania uranu, toru i aktynu, a także jest emitowane przez naturalnie występujące radioizotopy potas-40 i węgiel-14. Znajdują się one we wszystkich skałach i glebie, a nawet w naszym jedzeniu i wodzie.

sztuczne źródła promieniowania gamma są wytwarzane w rozszczepieniu w reaktorach jądrowych, eksperymentach Fizyki Wysokich Energii, wybuchach jądrowych i wypadkach.

jakie są zastosowania emiterów promieniowania gamma?

radionuklidy emitujące promieniowanie Gamma są najczęściej stosowanymi źródłami promieniowania. Przenikliwa moc promieni gamma ma wiele zastosowań. Jednak podczas gdy promienie gamma przenikają wiele materiałów, nie czyni to ich radioaktywnymi. Trzy radionuklidy, które są zdecydowanie najbardziej przydatne to kobalt-60, cez-137, TechNet-99m i americium-241.

zastosowania kobaltu-60:

• sterylizacja sprzętu medycznego w szpitalach
• pasteryzacja, poprzez napromieniowanie, niektórych środków spożywczych
• niwelacja lub mierniki grubości (np. opakowania do żywności, huty stali)
• radiografia przemysłowa.

:

• pomiar i kontrola przepływu cieczy w procesach przemysłowych
• badanie warstw podziemnych (tj. ropy naftowej, węgla, gazu i innych mineralizacji)
• Pomiar wilgotności gleby-gęstości na budowach
• mierniki poziomujące do pakowania żywności, leków i innych produktów.

zastosowania technetu-99m:

• Tc-99m jest najczęściej stosowanym izotopem radioaktywnym do medycznych badań diagnostycznych
• różne formy chemiczne są stosowane do obrazowania mózgu, kości, wątroby, śledziony i nerek. Jest również stosowany do badań przepływu krwi.

zastosowanie americium-241: