Ilustrasi emisi sinar gama (
γ
) dari inti atom
Sinar gama dipancarkan selama
fisi nuklir
dalam ledakan nuklir.
Sinar gama
(sering kali dinotasikan dengan huruf Yunani
gama
, γ) adalah sebuah bentuk berenergi dari
radiasi elektromagnetik
yang diproduksi oleh
radioaktivitas
atau proses nuklir atau subatomik lainnya seperti
penghancuran elektron-positron
.
Sinar gama membentuk
spektrum elektromagnetik
energi tertinggi. Sinar gama sering kali didefinisikan bermulai dari energi 10 keV/ 2,42 EHz/ 124 pm, meskipun radiasi elektromagnetik dari sekitar 10 keV sampai beberapa ratus keV juga dapat menunjuk kepada
sinar X
keras. Penting untuk diingat bahwa tidak ada perbedaan fisik antara sinar gama dan sinar X dari energi yang sama?keduanya adalah dua nama untuk radiasi elektromagnetik yang sama, sama seperti
sinar matahari
dan
sinar bulan
adalah dua nama untuk
cahaya
tampak. Namun, gama dibedakan dengan
sinar X
dari sumber mereka. Sinar gama adalah istilah untuk radiasi elektromagnetik energi-tinggi yang diproduksi oleh transisi energi karena percepatan elektron. Karena beberapa transisi elektron memungkinkan untuk memiliki energi lebih tinggi dari beberapa transisi nuklir, ada tumpang-tindih antara apa yang kita sebut sinar gama energi rendah dan sinar-X energi tinggi.
Sinar gama merupakan sebuah bentuk
radiasi mengionisasi
; mereka lebih menembus dari radiasi
alfa
atau
beta
(keduanya bukan
radiasi elektromagnetik
), tetapi kurang mengionisasi.
Perlindungan untuk sinar gama membutuhkan banyak massa. Bahan yang digunakan untuk perisai harus diperhitungkan bahwa sinar gama diserap lebih banyak oleh bahan dengan
nomor atom
tinggi dan kepadatan tinggi. Selain itu, semakin tinggi energi sinar gama, makin tebal perisai yang dibutuhkan. Bahan untuk menahan sinar gama biasanya diilustrasikan dengan ketebalan yang dibutuhkan untuk mengurangi intensitas dari sinar gama setengahnya. Misalnya, sinar gama yang membutuhkan 1 cm (0,4 inci) "
lead
" untuk mengurangi intensitasnya sebesar 50% juga akan mengurangi setengah intensitasnya dengan
konkrit
6 cm (2,4 inci) atau debut paketan 9 cm (3,6 inci).
Sinar gama dari
fallout nuklir
kemungkinan akan menyebabkan jumlah kematian terbesar dalam penggunaan
senjata nuklir
dalam sebuah
perang nuklir
. Sebuah
perlindungan fallout
yang efektif akan mengurangi terkenanya manusia 1000 kali.
Sinar gamma, sebagai radiasi pengion, merupakan ancaman bagi organisme hidup. Sinar ini berpotensi menyebabkan perubahan DNA (
mutasi
), pertumbuhan
kanker
, dan tumor, dan pada tingkat yang lebih tinggi, sinar ini dapat menyebabkan luka bakar dan penyakit yang berhubungan dengan radiasi. Karena kemampuannya untuk menembus materi secara mendalam, radiasi ini dapat membahayakan sumsum tulang dan organ dalam. Tidak seperti radiasi alfa dan beta, sinar gama dengan mudah menembus tubuh, sehingga menghadirkan tantangan yang signifikan bagi proteksi radiasi. Perisai dari bahan padat seperti
timbal
atau beton diperlukan untuk mengurangi efeknya. Di planet kita,
magnetosfer
bertindak sebagai pelindung, melindungi kehidupan dari sebagian besar radiasi kosmik yang mematikan kecuali sinar gama.
Dalam hal ionisasi, radiasi gama berinteraksi dengan bahan melalui tiga proses utama:
efek fotoelektrik
,
penyebaran Compton
, dan
produksi pasangan
.