Svatko je sigurno čuo za tri vrste radioaktivnog zračenja - alfa, beta i gama. Svi oni nastaju u procesu radioaktivnog raspada materije i imaju zajednička svojstva i razlike. Najveću opasnost nosi posljednja vrsta zračenja. Što je to?
Priroda radioaktivnog raspada
Da bismo detaljnije razumjeli svojstva gama raspada, potrebno je razmotriti prirodu ionizirajućeg zračenja. Ova definicija znači da je energija ove vrste zračenja vrlo visoka – kada udari u drugi atom, nazvan "ciljani atom", izbacuje elektron koji se kreće u svojoj orbiti. U tom slučaju ciljni atom postaje pozitivno nabijeni ion (dakle, zračenje je nazvano ionizirajućim). Ovo zračenje se razlikuje od ultraljubičastog ili infracrvenog u visokoj energiji.
Općenito, alfa, beta i gama raspad imaju zajednička svojstva. Atom možete zamisliti kao malo makovo zrno. Tada će orbita elektrona biti mjehur od sapunice oko nje. U alfa, beta i gama raspadu, sićušna čestica izleti iz ovog zrna. U tom slučaju se mijenja naboj jezgre, što znači da je nastao novi kemijski element. Zrno prašine juri gigantskom brzinom i zaleti se uelektronska ljuska ciljnog atoma. Izgubivši elektron, ciljni atom postaje pozitivno nabijeni ion. Međutim, kemijski element ostaje isti, jer jezgra ciljnog atoma ostaje ista. Ionizacija je proces kemijske prirode, gotovo isti proces događa se tijekom interakcije određenih metala koji se otapaju u kiselinama.
Gdje se još događa γ-raspad?
Ali ionizirajuće zračenje se ne javlja samo u radioaktivnom raspadu. Također se javljaju u atomskim eksplozijama i u nuklearnim reaktorima. Na Suncu i drugim zvijezdama, kao i u vodikovoj bombi, sintetiziraju se svjetlosne jezgre, praćene ionizirajućim zračenjem. Ovaj se proces također događa u rendgenskoj opremi i akceleratorima čestica. Glavno svojstvo koje imaju alfa, beta, gama raspad je najveća energija ionizacije.
A razlike između ove tri vrste zračenja određene su njihovom prirodom. Zračenje je otkriveno krajem 19. stoljeća. Tada nitko nije znao kakav je to fenomen. Stoga su tri vrste zračenja nazvane slovima latinske abecede. Gama zračenje je 1910. godine otkrio znanstvenik po imenu Henry Gregg. Gama raspad ima istu prirodu kao sunčeva svjetlost, infracrvene zrake, radio valovi. Po svojim svojstvima γ-zrake su fotonsko zračenje, ali je energija fotona sadržanih u njima vrlo visoka. Drugim riječima, to je zračenje vrlo kratke valne duljine.
Svojstvagama zrake
Ovo zračenje izuzetno je lako prodrijeti kroz sve prepreke. Što mu je materijal gušći na putu, to ga bolje odlaže. Najčešće se u tu svrhu koriste olovne ili betonske konstrukcije. U zraku, γ-zrake lako prevladavaju desetke, pa čak i tisuće metara.
Gama raspad je vrlo opasan za ljude. Prilikom izlaganja može doći do oštećenja kože i unutarnjih organa. Beta zračenje se može usporediti s ispaljivanjem malih metaka, a gama zračenje se može usporediti s pucanjem iglama. Tijekom nuklearne baklje, osim gama zračenja, dolazi i do stvaranja neutronskih tokova. Gama zrake pogađaju Zemlju zajedno s kozmičkim zrakama. Osim njih, na Zemlju nosi protone i druge čestice.
Učinak gama zraka na žive organizme
Uporedimo li alfa, beta i gama raspade, potonji će biti najopasniji za žive organizme. Brzina širenja ove vrste zračenja jednaka je brzini svjetlosti. Upravo zbog svoje velike brzine brzo ulazi u žive stanice, uzrokujući njihovo uništenje. Kako?
Na putu, γ-zračenje ostavlja veliki broj ioniziranih atoma, koji zauzvrat ioniziraju novi dio atoma. Stanice koje su bile izložene snažnom gama zračenju mijenjaju se na različitim razinama svoje strukture. Preobraženi, počinju se razgrađivati i trovati tijelo. I zadnja faza je pojava defektnih stanica koje više ne mogu normalno obavljati svoje funkcije.
U ljudi imaju različiti organirazličiti stupnjevi osjetljivosti na gama zračenje. Posljedice ovise o primljenoj dozi ionizirajućeg zračenja. Zbog toga se u tijelu mogu pojaviti različiti fizikalni procesi, biokemija može biti poremećena. Najranjiviji su hematopoetski organi, limfni i probavni sustav, kao i strukture DNK. Ovo izlaganje opasno je za ljude i činjenicom da se zračenje nakuplja u tijelu. Također ima razdoblje kašnjenja.
Formula gama raspada
Za izračunavanje energije gama zraka možete koristiti sljedeću formulu:
E=hv=hc/λ
U ovoj formuli, h je Planckova konstanta, v je frekvencija kvanta elektromagnetske energije, c je brzina svjetlosti, λ je valna duljina.
