Gamma starojums vai gamma stari ir augsti-enerģijafotoni kuras izstaro radioaktīvā sabrukšana no atomu kodoli. Gamma starojums ir ļoti augstas enerģijas jonizējošā starojuma veids, ar visīsāko viļņa garums.
Galvenās izņemtās vietas: gamma starojums
- Gamma starojums (gamma stari) attiecas uz elektromagnētiskā spektra daļu ar lielāko enerģijas daudzumu un īsāko viļņa garumu.
- Astrofiziķi gamma starojumu definē kā jebkuru starojumu, kura enerģija pārsniedz 100 keV. Fiziķi gamma starojumu definē kā augstas enerģijas fotonus, ko atbrīvo kodola sabrukšana.
- Izmantojot plašāku gamma starojuma definīciju, gamma starus izstaro avoti, ieskaitot gamma samazinājumu, zibens, saules uzliesmojumi, matērijas un antimateriāla iznīcināšana, kosmisko staru un matērijas mijiedarbība un daudzi astronomiski avoti.
- Gamma starojumu atklāja Pols Villārs 1900. gadā.
- Gama starojumu izmanto, lai izpētītu Visumu, ārstētu dārgakmeņus, skenētu traukus, sterilizētu pārtiku un aprīkojumu, diagnosticētu medicīniskos stāvokļus un ārstētu dažas vēža formas.
Vēsture
Franču ķīmiķis un fiziķis Pols Villārs 1900. gadā atklāja gamma starojumu. Villārs pētīja elementa izstaroto starojumu rādijs. Kamēr Vārds novēroja, ka radiija starojums bija enerģiskāks nekā alfa stari, kurus Rutherfords aprakstīja 2006 1899. gadā vai beta apstarojumā, ko Bekerels atzīmēja 1896. gadā, viņš gamma starojumu neidentificēja kā jaunu starojums.
Paplašinot Villāra vārdu, Ernests Rutherfords enerģētisko starojumu 1903. gadā nosauca par “gamma stariem”. Nosaukums atspoguļo starojuma iespiešanās līmeni matērijās, vismazāk iekļūstot alfa, vairāk iekļūstot beta un visvieglāk caur gammu izstarojot gammu.
Ietekme uz veselību
Gamma starojums rada būtisku risku veselībai. Stari ir jonizējošā starojuma forma, kas nozīmē, ka tiem ir pietiekami daudz enerģijas, lai noņemtu elektronus no atomiem un molekulām. Tomēr tie mazāk pakļauti jonizācijas bojājumiem nekā mazāk iekļūstošs alfa vai beta starojums. Liela starojuma enerģija nozīmē arī to, ka gamma stariem ir augsta iekļūstošā jauda. Tie iziet caur ādu un bojā iekšējos orgānus un kaulu smadzenes.
Līdz noteiktam brīdim cilvēka ķermenis var izlabot ģenētiskos bojājumus, kas rodas no gamma starojuma iedarbības. Šķiet, ka remonta mehānismi ir efektīvāki pēc lielas devas iedarbības nekā zemas devas iedarbība. Ģenētiski bojājumi, ko rada gamma starojuma iedarbība, var izraisīt vēzi.
Dabiski gamma starojuma avoti
Ir daudzi dabiski gamma starojuma avoti. Tie ietver:
Gamma samazinājums: Tas ir gamma starojuma izdalīšana no dabīgiem radioizotopiem. Parasti gamma sabrukšana seko alfa vai beta sabrukšanai, kad meitas kodola ir satraukta un nokrītas līdz zemākam enerģijas līmenim, izstarojot gamma starojuma fotonu. Tomēr gamma samazinājuma rezultāts ir arī kodolsintēze, kodolskaldīšana, un neitronu uztveršana.
Antimatērijas iznīcināšana: Elektrons un a pozitronu iznīcinot viens otru, tiek atbrīvoti ārkārtīgi augstas enerģijas gamma stari. Citi gamma starojuma subatomiskie avoti, izņemot gamma samazinājumu un antimateriālu, ir bremsstrahlung, sinhrotrona starojums, neitrālais pionu samazinājums un Komptona izkliede.
Zibens: Zibens paātrinātie elektroni rada to, ko sauc par zemes gamma staru zibspuldzi.
Saules signālraķetes: Saules uzliesmojums var izstarot starojumu visā elektromagnētiskajā spektrā, ieskaitot gamma starojumu.
Kosmiskie stari: Kosmisko staru un matērijas mijiedarbība atbrīvo gamma starus no bremsstrahlung vai pāra veidošanās.
Gamma staru plīsumi: Ja neitronu zvaigznes saduras vai kad neitronu zvaigzne mijiedarbojas ar melno caurumu, var rasties intensīvi gamma starojuma uzliesmojumi.
Citi astronomiski avoti: Astrofizika arī pēta pulsāru, magnātu, kvazāru un galaktiku gamma starojumu.
Gamma stari pret rentgena stariem
Gan gamma stari, gan rentgenstari ir elektromagnētiskā starojuma formas. Viņu elektromagnētiskais spektrs pārklājas, tāpēc kā jūs varat tos atdalīt? Fiziķi diferencē divus starojuma veidus, pamatojoties uz to avotu, kur gamma stari rodas kodolā no sabrukšanas, bet rentgena stari rodas elektronu mākonis ap kodolu. Astrofiziķi gamma starus un rentgenstarus atšķir stingri pēc enerģijas. Gamma starojuma fotonu enerģija ir lielāka par 100 keV, savukārt rentgena stariem ir tikai enerģija līdz 100 keV.
Avoti
- L'Annunziata, Maikls F. (2007). Radioaktivitāte: ievads un vēsture. Elsevier BV. Amsterdama, Nīderlande. ISBN 978-0-444-52715-8.
- Rotkams, K.; Löbrich, M. (2003). "Pierādījumi par to, ka trūkst DNS dubultās virknes pārrāvuma cilvēka šūnās, kuras pakļautas ļoti zemām rentgena devām". Amerikas Savienoto Valstu Nacionālās zinātņu akadēmijas raksti. 100 (9): 5057–62. doi: 10.1073 / pnas.0830918100
- Rutherfords, Ē. (1903). "Viegli absorbējamu staru magnētiskā un elektriskā novirze no rādija." Filozofiskais žurnāls, 6. sērija, 3. sēj. 5, nē. 26. lpp., 177. – 187.
- Villārs, P. (1900). "Pārmērīga radioaktīvā starojuma katodiķu un radiogrāfisko starojumu samazināšanas radiācija." Comptes rendus, sēj. 130, 1010. – 1012. Lpp.