Paprsek gamy
Paprsky gamy (často označil řeckou dopisní gamou, a gama;) být aktivní forma elektromagnetického záření (viz Elektromagnetické spektrum) produkoval radioaktivitou nebo jiný nukleární nebo podatomové procesy takový jak elektron-umístit zničení. Paprsky gamy jsou více pronikavé než jeden alpha nebo beta radiace, ale méně ionizing. Paprsky gamy jsou rozlišovány od X paprsky jejich původem. Paprsky gamy jsou produkovány nukleárními přechody, zatímco rentgeny jsou produkovány přechody energie přímo k elektronům zrychlování. Protože to je možné pro některé přechody elektronu být vyšší energie než nukleární přechod, tam je překrývání mezi nízkoenergetickou gamou paprsky a rentgeny vysoce účinné energie.
| Nukleární procesy |
Radioaktivní úpadkové procesy
Nucleosynthesis |
Krytí pro a gama; paprsky vyžaduje velká množství hmoty. Ochrany, které redukují gamu intenzita paprsku 50 % zahrnovat 1cm (0.4 se posunuje) vedení, 6cm (2.4 se posunuje) konkrétní nebo 9cm (3.6 se posunuje) zabalené špíny.
Paprsky gamy od nukleárního radioaktivního spada odkázaný pravděpodobně způsobit největší množství obětí v události použití nukleárních zbraní v atomové válce. An efektivní protiatomový kryt redukuje lidský projev přinejmenším 1000 časů.
Paprsky gamy jsou méně ionising než jeden alpha nebo paprsky bety. Nicméně, snížení lidského nebezpečí vyžaduje tlustší krytí. Oni produkují škodu podobnou tomu zapříčiněný Rentgeny takový jak hoří, rakovina, a genetický mutace.
V termínech ionization, radiace gamy ovlivňuje se s záležitostí přes tři hlavní procesy: photoelectric účinek, Comptonův rozptyl, a výroba pára.
Photoelectric účinek: Toto popíše případ ve kterém foton gamy ovlivňuje se s a přenese všechny jeho energie k okružnímu elektronu, vyhnat ten elektron z atomu. Kinetická energie výsledného photoelectron je stejná s energií incidentu foton gamy bez vazební energie elektronu. Photoelectric účinek je myšlenka být dominantní energetický převodový mechanismus pro rentgenovat a gama fotony paprsku s energiemi dole 50 keV (tisíc elektronvoltů), ale to je hodně méně důležité u vyšších energií.
Comptonův rozptyl: Toto je vzájemné ovlivňování ve kterém incident foton gamy ztratí dost energie k okružnímu elektronu způsobit jeho vyhození, se zbytkem fotonu originálu je bytí energie vydávané jako nová, nižší energie foton gamy se směrem emise odlišným od toho incidentu foton gamy. Pravděpodobnost Comptona rozhazovat poklesy s rostoucím fotonem energie. Comptonův rozptyl je myšlenka být ředitel mechanismus absorbce pro paprsky gamy ve středním energetickém dosahu 100 keV k 10 MeV (milión elektronvoltů), škála energie, která zahrnuje většinu radiace gamy přítomné v jaderném výbuchu. Comptonův rozptyl je relativně nezávislý na atomovém množství poutavého materiálu.
Výroba pára: Vzájemným ovlivňováním v okolí coulomb síly jádra, energie fotonu incidentu je spontánně přeměněna v množství elektronu-positron pár. Positron je pozitivně nabitý elektron. Energie nad míru rovnocenného odpočinkového množství dvou částeček (1.02 MeV) se objeví jako kinetická energie pára a převinout jádro. Elektron pára, často odkazoval se na jako druhotný elektron, je hustě ionizing. Positron má velmi krátký celý život. To spojí se s 10-8 sekundy s volným elektronem. Celé množství těchto dvou částeček je pak přeměněno k dva fotony gamy 0.51 MeV energie každý.
Paprsky gamy jsou často produkovány podél jiných forem radiace takový jak alpha nebo beta. Když jádro vydává a alpha; nebo a beta; částečka, dceřiné jádro je někdy vlevo v vzrušeném stavu. To může pak seskočit k nižší úrovni tím, že vypouští paprsek gamy v hodně stejný cesta že vázaný elektron může skočit k nižší úrovni vydáváním ultrafialového záření.
Paprsky gamy, rentgenuje, viditelný světloa UV paprsky jsou všechny formy elektromagnetického záření. Jediný rozdíl je frekvence a od této doby energie fotonů. Paprsky gamy jsou nejaktivnější. An příklad gamy výroba paprsku následuje;
Nejprve kobalt- 60 se rozkládá k rozrušil nikl- 60 betou rozpad
- 60Co a rarr; 60Ni* + e- + a nu;?e
- 60Ni* a rarr; 60Ni + a gama;
Použití:
Silná povaha gamy-paprsky dělaly je užitečný v sterilizovat lékařského vybavení tím, že zabije baktérie. Oni jsou také použití zabít baktérie v potravinách držet je čerstvější pro delší.
V zášti na jejich rakovinu-působit vlastnosti, paprsky gamy jsou také zvyklé na dárek některé rakovinné výrůstky. Rozmanité koncentrované svazky paprsků gamy jsou nařízeny na vzrůstu rozkazu zabít rakovinné buňky. Paprsky jsou zaměřené z různých úhlů zaměřit radiaci na růst zatímco minimalizuje poškození obklopujících tkání.
Viz též: fyzika, gama-astronomie paprsku, paprsek gamy bursters