Гама лъчението или гама лъчите са високо-енергияфотони които се излъчват от радиоактивен разпад на атомни ядра. Гама лъчението е много високоенергийна форма на йонизиращо лъчение, като най-кратко е това дължина на вълната.
Ключови заведения: Гама лъчение
- Гама лъчение (гама лъчи) се отнася до частта от електромагнитния спектър с най-много енергия и най-къса дължина на вълната.
- Астрофизиците определят гама-лъчението като всяко излъчване с енергия над 100 keV. Физиците определят гама-лъчението като високоенергийни фотони, освободени от ядрен разпад.
- Използвайки по-широкото определение на гама-лъчението, гама-лъчите се отделят от източници, включително гама-разпад, мълния, слънчеви пламъци, унищожаване на материя и антиматерия, взаимодействие между космическите лъчи и материята и много астрономически източници.
- Гама радиацията е открита от Пол Вилард през 1900г.
- Гама лъчението се използва за изследване на Вселената, лечение на скъпоценни камъни, сканиране на контейнери, стерилизиране на храни и оборудване, диагностициране на медицински състояния и лечение на някои форми на рак.
история
Френският химик и физик Пол Вилард открива гама радиация през 1900г. Вилард изучаваше радиация, излъчвана от елемента радий. Докато Вилард наблюдаваше, че излъчването на радий е по-енергично от алфа лъчите, описани от Ръдърфорд в 1899 г. или бета радиацията, отбелязана от Бекерел през 1896 г., той не определи гама-лъчението като нова форма на радиация.
Разширявайки се върху думата на Вилард, Ернест Ръдърфорд нарече енергийното излъчване „гама лъчи“ през 1903 г. Името отразява нивото на проникване на радиация в материята, като алфа е най-малко проникваща, бета е по-проникваща, а гама лъчението преминава през материята най-лесно.
Ефекти върху здравето
Гама лъчението представлява значителен риск за здравето. Лъчите са форма на йонизиращо лъчение, което означава, че имат достатъчно енергия за отстраняване на електрони от атоми и молекули. Въпреки това е по-малко вероятно да се повреди йонизацията, отколкото по-малко проникващата алфа или бета радиация. Високата енергия на излъчването означава също, че гама лъчите притежават висока проникваща сила. Те преминават през кожата и увреждат вътрешните органи и костния мозък.
До определен момент човешкото тяло може да поправи генетични увреждания от излагане на гама-лъчение. Изглежда, че механизмите за поправяне са по-ефективни след експозиция на високи дози от експозиция с ниска доза. Генетичните щети от излагането на гама-лъчение могат да доведат до рак.
Естествени източници на излъчване на гама
Има множество природни източници на гама радиация. Те включват:
Гама разпад: Това е отделянето на гама радиация от естествени радиоизотопи. Обикновено разпадането на гама следва алфа или бета разпад, при което дъщерното ядро се възбужда и пада до по-ниско енергийно ниво с излъчването на фотон на гама-лъчение. Въпреки това, гама гниене също е резултат от ядрен синтез, ядрен деленеи улавяне на неутрони.
Унищожаване на антиматерията: Електронът и а позитрон анигилират се един друг, отделят се изключително високоенергийни гама лъчи. Други субатомни източници на гама радиация, освен гама-разпад и антиматерия, включват бремсстрахлунг, синхротронно излъчване, разпад на неутрален пион и Compton разсейване.
мълния: Ускорените електрони на мълнията произвеждат това, което се нарича земна гама-светкавица.
Слънчеви пламъци: Слънчевият отблясък може да отделя радиация в електромагнитния спектър, включително гама-лъчението.
Космически лъчи: Взаимодействието между космическите лъчи и материята освобождава гама лъчи от бремсстрахлунг или двойно производство.
Гама лъчите избухват: Интензивните изблици на гама-лъчение могат да се получат при сблъскване на неутронни звезди или когато неутронна звезда взаимодейства с черна дупка.
Други астрономически източници: Астрофизиката също изучава гама-излъчване от пулсари, магнити, квазари и галактики.
Гама лъчи срещу рентгенови лъчи
Както гама лъчи и рентгенови лъчи са форми на електромагнитно излъчване. Техният електромагнитен спектър се припокрива, така че как да ги различите? Физиците разграничават двата вида радиация въз основа на техния източник, където гама лъчите произхождат в ядрото от разпад, докато рентгеновите лъчи възникват в облак електрон около ядрото. Астрофизиците разграничават гама-лъчите и рентгеновите лъчи строго по енергия. Гама-лъчението има фотонна енергия над 100 кеВ, докато рентгеновите лъчи имат енергия до 100 кеВ.
Източници
- L'Annunziata, Michael F. (2007). Радиоактивност: въведение и история. Elsevier BV. Амстердам, Холандия. ISBN 978-0-444-52715-8.
- Rothkamm, K.; Löbrich, M. (2003). „Доказателство за липса на възстановяване на ДНК на две нишки на ДНК в човешки клетки, изложени на много ниски дози рентгенови лъчи“. Сборник на Националната академия на науките на Съединените американски щати. 100 (9): 5057–62. doi: 10.1073 / pnas.0830918100
- Ръдърфорд, Е. (1903). "Магнитното и електрическото отклонение на лесно поглъщаните лъчи от радий." Философско списание, Серия 6, кн. 5, бр. 26, стр. 177–187.
- Вилард, П. (1900). "Sur la réflexion et la réfraction des rayons cathodiques et des rayons déviables du radium." Comptes rendus, кн. 130, страници 1010–1012.