Záření gama: Porovnání verzí

Přidáno 9 bajtů ,  před 4 lety
m
mínus; kosmetické úpravy
m (Odstraňuji šablonu {{link GA}} (vkládanou Wikidaty - skript od Amira); kosmetické úpravy)
m (mínus; kosmetické úpravy)
[[Soubor:Gammadecay-1.jpg|thumbnáhled|Záření gama]]
'''Záření gama''' (často psáno [[Řecká abeceda|řeckým písmenem]] [[gama]], γ) je vysoce energetické [[elektromagnetické záření]] vznikající při [[radioaktivita|radioaktivních]] a jiných jaderných a subjaderných dějích.
 
Záření gama je často definováno jako záření o [[energie|energii]] [[foton]]u nad 10 [[keV]], což odpovídá [[frekvence|frekvenci]] nad 2,42 [[Hertz|EHz]] či [[Vlnová délka|vlnové délce]] kratší než 124 [[metr|pm]], přestože do tohoto spektrálního pásma zasahuje i velmi tvrdé [[rentgenové záření]]. To souvisí se skutečností, že hranice není stanovena uměle, ale tyto druhy záření se rozlišují dle svého zdroje, přičemž se samo záření jinak fyzikálně neliší. Vzhledem ke způsobu vzniku však rentgenové záření nemůže mít kratší vlnovou délku než 10 pm.
 
Záření gama je druh [[ionizující záření|ionizujícího záření]]. Do materiálů proniká lépe než [[částice alfa|záření alfa]] nebo [[záření beta]], ale je méně ionizující.
Gama záření často vzniká spolu s [[částice alfa|alfa]] či [[záření beta|beta]] zářením při [[radioaktivita|radioaktivním]] rozpadu [[atomové jádro|jader]]. Když [[atomové jádro|jádro]] vyzáří částici alfa nebo [[záření beta|β]], nové [[atomové jádro|jádro]] může být v [[excitovaný stav|excitovaném stavu]]. Do nižšího energetického stavu může přejít vyzářením fotonu gama záření podobně jako [[elektron]] v obalu [[atom]]u vyzářením kvanta [[ultrafialové záření|ultrafialového záření]].
 
Příkladem může být [[záření beta|beta rozpad]] [[kobalt]]u-60 <sup>60</sup>Co na [[nikl]]-60 <sup>60</sup>Ni, při kterém v prvním stupni nejprve jádro [[kobalt]]u vyšle [[částice beta|částici β]] (tedy elektron e<sup>-</sup>) a [[elektron]]ové [[antineutrino]] ν<sub>e</sub> a přemění se na jádro [[nikl]]u v excitovaném stavu:
 
:<math>
 
== Interakce s hmotou ==
[[Soubor:Photoelectric effect.svg|thumbnáhled|rightvpravo|250px|Fotoelektrický jev]]
Záření gama reaguje s materiály třemi hlavními způsoby: [[fotoelektrický jev|fotoelektrickým jevem]], [[Comptonův jev|Comptonovým jevem]] a [[vznik elektron-pozitronového páru|vznikem elektron-pozitronového páru]]. Z nich první dva způsobují ionizaci atomů s nimiž se kvanta dostanou do interakce.
 
'''Fotoelektrický jev''' vzniká, když foton γ interaguje s [[elektron]]em na orbitu atomu a předá mu veškerou energii, což elektronu umožní opustit atom. Kinetická energie uvolněného elektronu je rovna energii fotonu γ snížené o vazebnou energii elektronu původně vázaného v atomu. Fotoelektrický jev je dominantní mechanizmus výměny energie pro rentgenové záření a gama záření s energií pod 50&nbsp;keV, u energetičtějších převažují jiné formy výměny.
 
'''Comptonův jev''' zvaný též '''Comptonův rozptyl''' či '''Compton-Debyeův jev''' je interakce fotonu s volným nebo se slabě vázaným orbitálním elektronem, při níž část energie fotonu umožní únik elektronu z atomu a zbytek energie je vyzářen v podobě méně energetického fotonu. Tento jev je dominantní pro fotony γ o energiích 100&nbsp;keV až 10&nbsp;MeV; při jaderném výbuchu je v tomto rozsahu energií vyzářena většina fotonů záření gama. Comptonův jev je relativně nezávislý na atomovém čísle interagujícího materiálu.
'''Vznik elektron-pozitronového páru''' nastává při průletu fotonu v dosahu coulombické síly jádra. Energie fotonu je využita na vznik páru [[elektron]]-[[pozitron]]. Na vznik těchto dvou částic je třeba 1,02&nbsp;MeV,(což je energetický ekvivalent dvou klidových hmotností elektronu), zbylá energie se změní v [[kinetická energie|kinetickou energii]] vznikajícího páru a jádra. Pozitron má velmi krátký čas rozpadu. Během asi 10<sup>-8−8</sup> [[sekunda|s]] [[anihilace|anihiluje]] s volným elektronem při vyzáření 2 gama fotonů o energii po 511&nbsp;keV.
 
== Stínění pro záření gama ==
[[Soubor:Lead shielding.jpg|thumbnáhled|rightvpravo|250px|Stínění z olova]]
Na pohlcení záření γ je třeba velké masy materiálu. Vhodnější jsou materiály s vyšším [[atomové číslo|atomovým číslem]] a s vysokou [[hustota|hustotou]]. Čím energetičtější je záření, tím tlustší stínění je zapotřebí. Schopnost materiálu pohlcovat záření zpravidla vyjadřujeme [[polotloušťka materiálu|polotloušťkou materiálu]], tj. tloušťkou, po jejímž průchodu se původní intenzita záření sníží na polovinu. Například záření γ, jehož intenzitu 1&nbsp;cm [[olovo|olova]] zredukuje na 50 %, bude mít poloviční intenzitu také po průchodu 6&nbsp;cm [[beton]]u.
 
== Použití ==
[[Soubor:Gamma camera.jpg|thumbnáhled|rightvpravo|250px|[[Scintilační kamera]] (gamakamera) pro [[lékařská diagnostika|lékařskou diagnostiku]]]]
Vysokoenergetická povaha záření gama z něj činí účinný prostředek hubení [[bakterie|bakterií]], čehož se využívá například při sterilizaci lékařských nástrojů nebo při ošetřování potravin, zejména masa a zeleniny, aby déle zůstalo čerstvé.
 
Přestože může samo způsobovat [[rakovina|rakovinu]], používá se při jejím léčení. Přístroj [[gama nůž]] využívá několika paprsků záření zaměřených na místo nádoru, aby zničil zhoubným bujením zasažené buňky. V ostatních místech prochází jen jeden paprsek, a proto jsou zdravé buňky méně poškozené a přežijí.
413 043

editací