Radia?ie gama

Radia?ia gama (simbolizat? prin γ sau $\gamma$ ) este o radia?ie electromagnetic? provenit? din dezintegrarea radioactiv? a nucleelor atomice . Const? din fotoni de energie foarte mare. A fost descoperit? de Paul Villard, un chimist ?i fizician francez, in anul 1900 in timp ce studia radia?ia emis? de radiu . In anul 1903, Ernest Rutherford i-a dat denumirea de raze gama , pe baza penetr?rii destul de puternice a materiei ; inainte descoperise dou? tipuri mai pu?in penetrante de radia?ie din dezintegr?ri, pe care le-a numit raze alfa ?i raze beta , in ordinea cresc?toare a puterii de penetrare.

Interac?iunile cu mediul [ modificare | modificare surs? ]

La trecerea printr-un mediu mai mult sau mai pu?in absorbant , radia?iile gama sufer? o atenuare datorit? proceselor de impr??tiere ?i a celor de absorb?ie conform legii:

I(x)=I_{0}\cdot e^{-\mu x}

I ₀ = intensitatea radia?iei γ inainte de a p?trunde in mediul absorbant;

I = intensitatea radia?iei gama dup? trecerea prin mediul absorbant;

μ = coeficient de atenuare, dependent de energia radia?iei γ ?i de natura mediului absorbant;

x = grosimea mediului absorbant.

Razele gamma interac?ioneaz? cu materia prin care trec prin urm?toarele mecanisme:

"Efect fotoelectric": Un foton γ poate dezlega un electron orbital din inveli?ul electronic al unui atom. Electronul, care preia toat? energia fotonului γ, va putea invinge for?a electrostatic?, eliberandu-se de pe orbita sa; fotonul incident dispare: aceast? interac?iune se nume?te "efect fotoelectric" (energia fotonului incident γ trebuie s? fie mai mare decat energia de leg?tura (W _leg) a electronului _expulzat (e ^-) ). Efectul fotoelectric este mult mai probabil la elementele grele (probabilitatea este direct propor?ional? cu Z ⁵), dac? fotonii inciden?i sunt de joas? energie, sub 0,5 MeV . Elementul emis cu o anumit? vitez? (dependent? de energia fotonului incident ?i de tipul atomului) produce ionizarea , la fel ca ?i o particul? beta β (beta), pan? cand surplusul s?u energetic este cedat complet.
" Efect Compton ", care devine preponderent cand fotonii inciden?i au o energie mai mare decat 1 MeV. In acest proces numai o parte din energia fotonului este transferat? electronului; restul de energie apare ca un foton secundar cu energie mai mic?, impr??tiat intr-o direc?ie oarecare. Interac?iunea continu? pan? la dispari?ia fotonilor impr??tia?i prin efect fotoelectric .
"Producerea de perechi": Dac? fotonul γ are o energie mai mare de 1,02 MeV, el va putea interac?iona cu campul nucleului, transformandu-se in dou? particule: una pozitiv? ?i cealalt? negativ? (conversia energiei in mas?). Particula pozitiv? este numit? pozitron , iar cealalt? electron . Aceast? interac?iune este cunoscut? drept "producere (generare) de perechi". Excesul energetic este preluat in mod egal, sub form? de energie cinetic?, de c?tre cele dou? particule electron + pozitron, care vor produce ioniz?ri pan? la incetinirea lor complet? (la fel ca in cazul radia?iilor β ). In procesul de incetinire, pozitronii produc ioniz?ri pan? la momentul cand vor fi capta?i de un electron. Noua pereche se "anihileaz?" reciproc, generand 2 fotoni γ de cate 0,51 MeV. Fenomenul de anihilare este opus fenomenului de generare de perechi. Fotonii rezulta?i pot fi impr??tia?i prin efect Compton, sau absorbi?i prin efect fotoelectric.

Cea mai puternic? emisiune de radia?ii gama pe p?mant a fost inregistrat? la data de 27 decembrie 2004, produs? de magnetarul ?SGR 1806-20“ aflat in Calea Lactee, la 50.000 ani-lumin? de p?mant.

Vezi ?i [ modificare | modificare surs? ]

Leg?turi externe [ modificare | modificare surs? ]

Materiale media legate de radia?ie gamma la Wikimedia Commons