Vad använder vi gammastrålning till
Fördjupning: Film – Strålning (Andreas Sandqvist, Gammastrålning upptäcktes av Paul Villard Gammastrålning används för att studera universum, behandla ädelstenar, skanna behållare, sterilisera mat och utrustning, diagnostisera medicinska tillstånd och behandla vissa former av cancerGammastrålning
| Elektromagnetiskt spektrum[1][2][3] | ||||
|---|---|---|---|---|
| Frekvensområde | Frekvens | Våglängd | Fotonenergi | Intervallbredd |
| Audiofrekvens | 30 kHz–3 Hz | 10 km– Mm | < 12,4 feV | |
| Radiofrekvens | MHz–30 kHz | 1 m–10 km | 1,24 µeV–12,4 feV | 4 B |
| Mikrovågor | GHz– MHz | 1 mm–1 m | 1,24 meV–1,24 µeV | 3 B |
| Infraröd (IR) | –0,3 THz | nm–1 mm | 1,7 eV–1,24 meV | 3,1 B |
| Synligt ljus | – THz | – nm | 3,3 eV–1,7 eV | 0,3 B |
| Ultraviolett (UV) | PHz– THz | 1– nm | 1,24 keV–3,3 eV | 2,6 B |
| Röntgenstrålning (X) | 30 EHz– PHz | 10 pm–1 nm | keV–1,24 keV | 2 B |
| Gammastrålning (γ) | > 30 EHz | < 10 pm | > keV | |
Gammastrålning alternativt γ-strålning existerar fotonstrålning, detta önskar yttra joniserande strålning från fotoner.[4] Gammastrålning definieras inom radiologi samt dosimetri likt elektromagnetisk strålning, såsom emitteras ifrån ett atomkärna alternativt ifrån enstaka annihilation.[5] Äldre radiologisk litteratur beskriver ibland γ-strålning vilket all högenergetisk fotonstrålning, samt röntgenstrålning vilket all lågenergetisk fotonstrålning.
inom medicinska tillämpningar ses detta likt en föråldrat synsätt, istället existerar detta fotonstrålningens ursprung likt bestämmer ifall detta existerar röntgen- alternativt γ-strålning.[5] Inom astrofysikensgamma- samt röntgenastronomi existerar detta strålningens energi likt står på grund av uppdelningen.
Gammastrålning existerar den maximalt genomträngande formen från strålar liksom förekommer inom samband tillsammans radioaktivitet.
Gammastrålning finns inom den kosmiska strålningen.
Man fann tidigt att gammastrålningDen förmå stoppas tillsammans med hjälp från ett betongvägg alternativt bly. Namnet infördes från Ernest Rutherford samt kommer ifrån den grekiska bokstaven gamma.
Växelverkan tillsammans materia
[redigera | redigera wikitext]Då gammastrålning passerar genom ämne beror sannolikheten till absorption inom en tunt lager jämnt fördelat mot tjockleken vid lagret.
Detta leder mot för att intensiteten avtar exponentiellt tillsammans tjockleken:
- ,
där absorptionskoefficienten μ existerar ett materialkonstant.
Då gammastrålning passerar genom ämne kunna denna joniseras vid olika sätt, dem tre vanligaste är: via fotoelektriska effekten, comptonspridning alternativt parbildning.
Gammastrålning: Förändring av atomen: Ingen förutom att atomkärnan förlorar energi- Fotoelektrisk effekt: inom detta fallet växelverkar ett gammafoton tillsammans ett elektron inom materialet samt fullfölja för att elektronen skjuts ut ifrån atomen. Den kinetiska energin till den resulterande fotoelektronen existerar lika tillsammans med den infallande gammafotonens energi minus elektronens bindningsenergi. Den fotoelektriska effekten existerar den ledande mekanismen till energiöverföring på grund av röntgenstrålning samt gammastrålning tillsammans energi lägre än 50 keV, dock mindre betydande nära högre energier.
- Comptonspridning: inom denna interaktion förlorar ett infallande gammafoton tillräckligt tillsammans energi mot enstaka elektron till för att den bör skjutas ut samt den kvarvarande delen från energin emitteras likt enstaka färsk gammafoton tillsammans lägre energi samt inom ett ytterligare riktning än den infallande fotonen.
Sannolikheten till comptonspridning reducerar tillsammans ökande fotonenergi. Comptonspridning existerar den viktigaste absorptionsmekanismen på grund av gammastrålning inom energiintervallet keV mot 10 MeV, vilket existerar detta vanligaste intervallet. Comptonspridning existerar relativt oberoende från atomnumret hos detta absorberande materialet.
- Parbildning: Genom interaktion via coulombkraften inom närheten från enstaka atomkärna omvandlas energin hos ett infallande foton spontant mot en elektron-positron par. Bild: PontusWallstedt / UgglansNO
Överskottsenergin mot massan till dem båda partiklarna (1,02 MeV) blir kinetisk energi till partikelparet samt ett rekyl hos atomkärnan. Positronen besitter ett många kreditkort livslängd (ungefär 10-8 s). nära slutet från sin livstid kombinerar den sig tillsammans med ett elektron samt bildar numeriskt värde nya gammafotoner tillsammans enstaka energi vid 0,51 MeV var.
De sekundära elektroner (eller positroner) likt produceras inom dessa processer äger ofta tillräckligt tillsammans med energi till för att ge jonisering.
Gammastrålning produceras ofta tillsammans tillsammans med andra former från strålning såsom alfa- samt betastrålning.
då ett atomkärna sänder ut ett α- alternativt β-partikel lämnas ofta dotterkärnan inom en exciterat status. Den förmå sen falla ner inom sitt grundtillstånd genom för att emittera gammastrålning vid identisk sätt likt enstaka elektron förmå utföra sig från tillsammans med överskottsenergi genom för att sända ut ljus.
Användning
[redigera | redigera wikitext]Kraften hos gammastrålning äger gjort dem användbara till sterilisering från medicinska instrument genom för att den dödar bakterier.
Den används även mot för att döda bakterier inom föda, särskilt animalisk föda, marshmallows, paj, vanligtvis för fortplantning hos djur samt vegetabilier till för att skydda fräschören.
Tack vare deras genomträngande förmåga används gammastrålning samt röntgenstrålning inom medicinen likt mot modell inom datortomografi samt strålbehandlingar.
Den kan stoppas med hjälp av en betongvägg eller blyDå strålningen existerar joniserande förmå den förändra molekyler, särskilt DNA, vilket förmå orsaka cancer.
Gammastrålar är kapabel även användas mot för att behandla olika typer från cancer. inom enstaka procedur såsom kallas gammaknivskirurgi, riktas flera gammastrålar mot tumören inom avsikt för att döda cancercellerna. Strålarna fokuseras ifrån olika vinklar till för att fokusera vid tumören.
Namnet infördes av Ernest Rutherford och kommer från den grekiska bokstaven gammavid sålunda sätt blir den totala absorberade energin inom detta behandlade området massiv, medan skador vid omgivande vävnad undviks.
Gammastrålning förmå även användas såsom vapen, inom struktur från gammabomber.
Historia
[redigera | redigera wikitext]Gammastrålar upptäcktes från den franske kemisten samt fysikernPaul Ulrich Villard då denne studerade uran.
då denne arbetade vid École normale inom Paris tillsammans med hemmagjorda instrument upptäckte denne för att strålarna ej böjdes från inom en område runt en magnet där magnetiska krafter verkar.
Ett tag trodde man för att gammastrålning bestod från enstaka okänd sorts partiklar, dock den brittiske fysikern William Bragg visade för att strålarna joniserade gas vid liknande sätt vilket röntgenstrålning. Idag vet man för att gammastrålning, liksom samtliga typer från elektromagnetisk strålning, uppvisar attribut från både partiklar samt vågor.
visade Ernest Rutherford samt Edward Andrade för att gammastrålning plats enstaka struktur från elektromagnetisk strålning genom för att mäta våglängden tillsammans med kristalldiffraktion.
Våglängden existerar många kort; inom intervallet 10 m mot 10 m.
Gammastrålning finns i den kosmiska strålningendetta plats Rutherford vilket myntade termen gammastrålning, efter för att äga döpt alfa- samt betastrålarna. Strålarnas natur fanns ej känd nära den tiden.
Se även
[redigera | redigera wikitext]Referenser
[redigera | redigera wikitext]- Den denna plats artikeln existerar helt alternativt delvis baserad vid ämne ifrån talar engelska Wikipedia, tidigare version.