Гамма випромінювання: що це таке

Гамма випромінювання: що це таке

Серед інших видів електромагнітного випромінювання гамма-промені відрізняються надзвичайно малою довжиною хвилі. З цієї причини у цього випромінювання сильно виражені корпускулярні властивості, а ось хвильові - набагато меншою мірою. Взаємодія гамма-променів з речовиною може призводити до утворення іонів.

Коротко про гамма-випромінювання

Гамма-випромінювання - це потік фотонів, що володіють високою енергією, так званих гамма-квантів. Різка межа між рентгенівським і гамма-випромінюванням не визначена. На шкалі електромагнітних вол гамма-промені межують з рентгенівськими променями. Вони займають діапазон значно вищих енергій.


Якщо випромінювання кванта відбувається в ядерному переході, його відносять до гамма-випромінювання. А якщо при взаємодії електронів або в момент переходів до атомної оболонки - то до рентгенівського. Але це поділ дуже умовно, адже кванти випромінювання з однаковою енергією між собою не відрізняються.

Гамма-промені випускаються при переходах між збудженими станами ядер атомів, при здійсненні ядерних реакцій, при розпадах елементарних частинок, при відхиленні заряджених частинок в електричному і магнітному полях.

Гамма-промені були відкриті Полем Вілларом, французьким фізиком. Сталося це в 1900 році, коли вчений досліджував випромінювання радості. Саму назву випромінювання вперше вжив Ернест Резерфорд через два роки. Пізніше була доведена електромагнітна природа такого випромінювання.

Гамма-випромінювання і його властивості

Відмінність гамма-випромінювання від інших видів електромагнітних променів у тому, що воно не містить заряджених частинок. Тому гамма-промені не відхиляються в магнітному або електричному полі. Вони характеризуються значною проникаючою здатністю. Кванти гамма-випромінювання викликають іонізацію окремих атомів речовини.

При проходженні гамма-променів через речовину відбуваються такі ефекти і процеси:

  • фотоефект;
  • ефект Комптона;
  • ядерний фотоефект;
  • ефект утворення пар.

 В даний час для реєстрації гамма-променів використовують особливі детектори іонізуючого випромінювання. Вони можуть бути напівпровідниковими, газовими або сцинтиляційними.


Де застосовується гамма-випромінювання

Області застосування гамма-квантів дуже різноманітні:

  • гамма-дефектоскопія (контроль якості виробів);
  • консервування продуктів;
  • стерилізація риби, м 'яса, зерна (для збільшення терміну зберігання);
  • обробка медичних матеріалів та обладнання з метою стерилізації;
  • променева терапія;
  • вимірювання рівнів;
  • вимірювання в геофізиці;
  • вимірювання відстаней від космічних апаратів до поверхні.

Вплив гамма-випромінювання на організм

Вплив гамма-випромінювання на біологічний організм може викликати хронічну або навіть гостру променеву хворобу. Ступінь захворювання залежатиме від сприйнятої дози випромінювання і тривалості впливу. Окремі ефекти опромінення цілком можуть призвести до розвитку онкологічних захворювань. Однак у деяких випадках спрямоване опромінення гамма-квантами здатне зупинити зростання ракових та інших клітин, що швидко діляться.

Захистом від цього виду випромінювання може служити шар речовини. Ефективність такого захисту визначається товщиною шару і параметрами щільності речовини, а також залежить від вмісту в речовині важких ядер. Захист полягає в поглинанні кванта випромінювання при проходженні його через матеріал.

Основним джерелом гамма-випромінювання вважаються космічні промені. Гамма-фон, що проникає на землю, має дуже великий запас енергії. Промені такого виду здатні пошкоджувати живі клітини, вони ведуть до кругообігу іонізації. Зруйновані клітини згодом здатні перетворювати здорові компоненти своїх сусідів на отрути.

На жаль, у людини відсутній якийсь особливий механізм, здатний сигналізувати про вплив на тканини гамма-випромінювання. Тому людина може отримати смертельно небезпечну дозу опромінення і не зрозуміти цього.

 Найбільш чутлива до впливу гамма-квантів кровотворна система, адже саме тут присутні клітини, що найбільш швидко діляться. При опроміненні також сильно страждають система травлення, лімфатичні вузли, репродуктивна система, структура ДНК.

Проникаючи в глибинну структуру ланцюжка ДНК, гамма-промені ініціюють процес мутацій. При цьому повністю збивається природний механізм спадковості. Лікарі далеко не відразу здатні визначити, чому у пацієнта погіршується самопочуття. Причина цього - тривалий прихований період змін і здатність опромінення до накопичення шкідливої дії на рівні клітини.