En l'àmbit de la física nuclear s'estudien els diferents tipus de radiació que existeixen. En aquest cas, ens centrarem en estudiar els raigs gamma.Són les radiacions electromagnètiques que es produeixen per la desintegració radioactiva dels nuclis atòmics Aquests raigs gamma tenen la radiació de màxima freqüència i es troben entre els més perillosos per a l'ésser humà igual que la resta de radiacions ionitzants.
Per això, dedicarem aquest article a explicar-te quines són les característiques, importància i usos dels raigs gamma. També abordarem les implicacions per a la salut i les aplicacions en tecnologies avançades, com ara la medicina.
característiques principals
De forma resumida anem a enumerar quines són les característiques principals dels raigs gamma:
- Són partícules que no tenen més en repòs ja que es mouen a la velocitat de la llum.
- Tampoc tenen càrrega elèctrica ja que no són desviats per camps elèctrics i magnètics.
- Té molt poc a poder ionitzant encara que són bastant penetrants. Els raigs gamma de l'radó poden arribar a travessar fins a 15 cm d'acer.
- Són ones a l'igual que la llum però molt més energètiques que els raigs X.
- Un compost radioactiu que s'absorbeixi en una glàndula i evita la radiació gamma permet estudiar aquesta glàndula obtenint-la en una platja.
Tenen radiació de molt alta freqüència i són una de les radiacions més perilloses per als humans, a l'igual que totes les radiacions ionitzants. El perill rau en el fet que són ones d'alta energia que poden danyar irreversiblement les molècules que componen les cèl·lules, provocant mutacions genètiques i fins i tot la mort. A la Terra podem observar fonts naturals de raigs gamma en la desintegració de radionúclids i la interacció dels raigs còsmics amb l'atmosfera; molt pocs raigs també produeixen aquest tipus de radiació. A més, si desitges aprofundir sobre altres tipus de radiació, pots consultar el nostre article sobre tot el que has de saber sobre els raigs.
Propietats dels rajos gamma
Normalment, la freqüència d'aquesta radiació és superior a 1020 Hz, pel que té una energia superior a 100 keV i una longitud d'ona inferior a 3 × 10 -13 m, molt inferior a l'diàmetre d'un àtom. També s'han estudiat les interaccions que involucren raigs gamma d'energia de TeV a PeV.
Els raigs gamma són més penetrants que la radiació produïda per altres formes de desintegració radioactiva, o desintegració alfa i desintegració beta, a causa de la menor tendència a interactuar amb la matèria. La radiació gamma està composta de fotons. Aquesta és una diferència substancial de la radiació alfa que està composta de nuclis d'heli i la radiació beta que està composta d'electrons.
Els fotons, al no estar dotats de massa, són menys ionitzants. En aquestes freqüències, la descripció dels fenòmens d'interaccions entre el camp electromagnètic i la matèria no pot ignorar la mecànica quàntica. Els raigs gamma es distingeixen dels raigs X pel seu origen. Es produeixen per transicions nuclears o subatòmiques, en qualsevol cas, mentre que els raigs X es produeixen per transicions d'energia a causa de electrons que des de nivells d'energia quantificats externs entren en nivells d'energia lliure interna més.
Atès que algunes transicions electròniques poden excedir l'energia d'algunes transicions nuclears, la freqüència dels raigs X de més energia pot ser més gran que la freqüència dels raigs gamma de menys energia. Però, de fet, totes són ones electromagnètiques, com ara les ones de ràdio i la llum. Si vols aprendre més sobre altres components de l'espectre, pots revisar el nostre article sobre espectroscòpia, tipus i característiques.
Materials fabricats gràcies a raigs gamma
El material requerit per protegir els raigs gamma és molt més gruixut que el requerit per a protegir les partícules alfa i beta. Aquests materials poden bloquejar amb un simple full de paper (α) o una placa metàl·lica prima (β). Els materials amb alt nombre atòmic i alta densitat poden absorbir millor els raigs gamma. De fet, si es requereix 1 cm de plom per reduir la intensitat dels raigs gamma en un 50%, el mateix efecte ocorre en 6 cm de ciment i 9 cm de terra premsada.
Els materials de protecció es mesuren generalment en termes de l'espessor necessari per reduir a la meitat la intensitat de la radiació. Òbviament, com més gran és l'energia de l'fotó, més gran és el gruix de l'escut requerit.
Per tant, es necessiten pantalles gruixudes per protegir als humans, perquè els raigs gamma i els raigs X poden causar cremades, càncer i mutacions genètiques. Per exemple, en plantes d'energia nuclear, s'utilitza per protegir l'acer i el ciment en la contenció de pellets, mentre que laigua pot prevenir la radiació durant lemmagatzematge de barres de combustible o durant el transport del nucli del reactor. què és la llum.
Usos
El tractament amb radiació ionitzant és un mètode físic utilitzat per aconseguir l'esterilització de materials metges i sanitaris, la descontaminació d'aliments, matèries primeres i productes industrials, i la seva aplicació en altres camps, Veurem més endavant.
Aquest procés implica exposar el producte o substància envasat oa granel final a energia ionitzant. Això es fa en una sala especial anomenada sala d'irradiació per a cada situació específica i dins d'un període de temps específic. Aquestes ones penetren completament en els productes exposats, inclosos els productes envasats multicapa.
L'ús de Cobalt 60 per al tractament de malalties tumorals és un mètode que actualment està molt estès al meu país i al món per la seva eficàcia i seguretat intrínseca. Es diu teràpia de cobalt o cobaltoteràpia i implica exposar el teixit tumoral als raigs gamma.
Per fer-ho, s'utilitza el denominat dispositiu de tractament de cobalt, dotat d'un capçal blindat equipat amb cobalt 60, i està equipat amb un dispositiu que controla amb precisió l'exposició requerida en cada cas concret per tractar adequadament la malaltia. Per a més informació sobre els forats negres i les seves interaccions amb la radiació, podeu llegir el nostre article sobre forats negres supermassius.
La primera aplicació comercial d'energia d'ionització es remunta a principis de la dècada de 1960. En l'actualitat, existeixen al voltant de 160 plantes d'irradiació en operació al món, Distribuïdes en més de 30 països, brindant una àmplia gamma de serveis per a cada vegada més indústries.
Com poden veure, tot i que són perillosos, l'ésser humà aconsegueix fer ús dels raigs gamma en nombrosos àmbits com la indueix la medicina. Espero que amb aquesta informació puguin conèixer més sobre els raigs gamma i les seves característiques.