В области ядерной физики изучаются различные существующие типы излучения. В этом случае мы сосредоточимся на изучении гамма лучи. Это электромагнитные излучения, возникающие в результате радиоактивного распада атомных ядер. Эти гамма-лучи имеют самую высокую частоту излучения и являются одними из самых опасных для человека, наряду с другими видами ионизирующего излучения. Это связано с тем, что эти излучения, хотя и не имеют электрического заряда, могут нанести значительный ущерб клеткам человека и его ДНК.
Поэтому мы собираемся посвятить эту статью рассказу о характеристиках, значении и применении гамма-лучей. Мы также рассмотрим последствия для здравоохранения и применения передовых технологий, таких как медицина.
Características principales
Подводя итог, мы собираемся перечислить основные характеристики гамма-лучей:
- Это частицы, у которых больше нет покоя, поскольку они движутся со скоростью света.
- У них также нет электрического заряда, поскольку они не отклоняются электрическими и магнитными полями.
- У них очень небольшая ионизирующая сила, хотя они довольно проникающие. Гамма-лучи радона они могут проходить сквозь сталь толщиной до 15 см.
- Это волны, похожие на свет, но гораздо более энергичные, чем рентгеновские лучи.
- Радиоактивное соединение, которое поглощается железой и избегает гамма-излучения, позволяет изучать эту железу, получая ее на пляже.
Они имеют очень высокочастотное излучение и являются одним из самых опасных для человека излучений, как и все ионизирующие излучения. Опасность заключается в том, что это волны высокой энергии, способные необратимо повредить молекулы. из которых состоят клетки, вызывая генетические мутации и даже смерть. На Земле мы можем наблюдать естественные источники гамма-излучения при распаде радионуклидов и взаимодействии космических лучей с атмосферой; Очень немногие лучи также производят этот тип излучения. Кроме того, если вы хотите узнать больше о других типах излучения, вы можете ознакомиться с нашей статьей Все, что вам нужно знать о молнии.
Свойства гамма-излучения
Обычно частота этого излучения превышает 1020 Гц, поэтому оно имеет энергию более 100 кэВ и длину волны менее 3 × 10 -13 м, что намного меньше диаметра атома. Также изучались взаимодействия с участием гамма-лучей с энергией от ТэВ до ПэВ.
Гамма-лучи более проникающие, чем излучение, вызванное другими формами радиоактивного распада, или альфа-распадом и бета-распадом, из-за меньшей тенденции к взаимодействию с веществом. Гамма-излучение состоит из фотонов. Это существенное отличие от альфа-излучения, состоящего из ядер гелия, и бета-излучения, состоящего из электронов.
Фотоны, поскольку они не обладают массой, они менее ионизируют. На этих частотах описание явлений взаимодействия между электромагнитным полем и веществом не может игнорировать квантовую механику. Гамма-лучи отличаются от рентгеновских лучей по их происхождению. В любом случае они производятся ядерными или субатомными переходами, тогда как рентгеновские лучи производятся энергетическими переходами из-за того, что электроны попадают на более внутренние уровни свободной энергии с внешних квантованных уровней энергии.
Поскольку некоторые электронные переходы могут превышать энергию некоторых ядерных переходов, частота рентгеновских лучей с самой высокой энергией может быть выше частоты гамма-лучей с самой низкой энергией. Но на самом деле все это электромагнитные волны, такие как радиоволны и свет. Если вы хотите узнать больше о других компонентах спектра, вы можете прочитать нашу статью на тему спектроскопия, типы и характеристики.
Материалы, созданные благодаря гамма-излучению
Материал, необходимый для защиты от гамма-лучей, намного толще, чем тот, который требуется для защиты альфа- и бета-частиц. Эти материалы можно заблокировать простым листом бумаги (α) или тонкой металлической пластиной (β). Материалы с высоким атомным номером и высокой плотностью лучше поглощают гамма-лучи. Фактически, если требуется 1 см свинца для уменьшения при интенсивности гамма-излучения на 50% такой же эффект наблюдается в 6 см цемента и 9 см прессованной земли.
Экранирующие материалы обычно измеряются по толщине, необходимой для снижения интенсивности излучения вдвое. Очевидно, что чем выше энергия фотона, тем больше толщина необходимого экрана.
Следовательно, для защиты людей необходимы толстые экраны, потому что гамма-лучи и рентгеновские лучи могут вызывать ожоги, рак и генетические мутации. Например, на атомных электростанциях он используется для защиты стали и цемента при герметизации окатышей, в то время как вода может предотвратить радиацию во время хранения топливных стержней или во время транспортировки активной зоны реактора. Если вы хотите узнать больше о том, как работает свет в контексте излучения, ознакомьтесь с нашей статьей что такое свет.
Использует
Обработка ионизирующим излучением - это физический метод, используемый для стерилизации материалов. медицинские и санитарные, обеззараживание пищевых продуктов, сырья и промышленных товаров, а также их применение в других областях, Посмотрим позже.
Этот процесс включает воздействие ионизирующей энергии на конечный упакованный или нерасфасованный продукт или вещество. Это делается в специальной комнате, называемой комнатой облучения, для каждой конкретной ситуации и в течение определенного периода времени. Эти волны полностью проникают в открытые продукты, в том числе в многослойные упакованные продукты.
Использование Cobalt 60 для лечения опухолевых заболеваний - это метод, который в настоящее время очень широко распространен в моей стране и во всем мире из-за его эффективности и внутренней безопасности. Это называется кобальтовой терапией или кобальтовой терапией и включает облучение опухолевой ткани гамма-лучами.
Для этой цели используется так называемый аппарат кобальтовой обработки. Данный аппарат оснащен экранированной головкой, оснащенной кобальтом 60, и оснащен устройством, которое точно контролирует необходимую в каждом конкретном случае экспозицию для адекватного лечения заболевания. Более подробную информацию о черных дырах и их взаимодействии с излучением вы можете прочитать в нашей статье сверхмассивные черные дыры.
Первое коммерческое применение энергии ионизации относится к началу 1960-х годов. Сегодня в мире действует около 160 облучательных установок, распространяемая в более чем 30 странах, предоставляя широкий спектр услуг для все большего числа отраслей.
Как видите, хотя они и опасны, человеческое существо может использовать гамма-лучи во многих областях, как это предписано медициной. Надеюсь, что с этой информацией вы сможете больше узнать о гамма-лучах и их характеристиках.