Každý už určite počul o troch typoch rádioaktívneho žiarenia – alfa, beta a gama. Všetky vznikajú v procese rádioaktívneho rozpadu hmoty a majú spoločné vlastnosti aj rozdiely. Posledný typ žiarenia nesie najväčšie nebezpečenstvo. Čo je to?
Povaha rádioaktívneho rozpadu
Pre podrobnejšie pochopenie vlastností gama rozpadu je potrebné zvážiť povahu ionizujúceho žiarenia. Táto definícia znamená, že energia tohto typu žiarenia je veľmi vysoká – keď zasiahne iný atóm, nazývaný „cieľový atóm“, vyradí elektrón pohybujúci sa po jeho obežnej dráhe. V tomto prípade sa cieľový atóm stáva kladne nabitým iónom (preto sa žiarenie nazývalo ionizujúce). Toto žiarenie sa líši od ultrafialového alebo infračerveného vo vysokej energii.
Vo všeobecnosti majú alfa, beta a gama rozpady spoločné vlastnosti. Atóm si môžete predstaviť ako malé zrnko maku. Potom bude orbita elektrónov okolo nej mydlová bublina. Pri alfa, beta a gama rozpade vyletí z tohto zrna drobná čiastočka. V tomto prípade sa mení náboj jadra, čo znamená, že vznikol nový chemický prvok. Zrnko prachu sa rúti obrovskou rýchlosťou a naráža do nehoelektrónový obal cieľového atómu. Po strate elektrónu sa cieľový atóm stáva kladne nabitým iónom. Chemický prvok však zostáva rovnaký, pretože jadro cieľového atómu zostáva rovnaké. Ionizácia je proces chemickej povahy, takmer rovnaký proces prebieha pri interakcii určitých kovov, ktoré sa rozpúšťajú v kyselinách.
Kde inde sa vyskytuje γ-rozpad?
Ionizujúce žiarenie sa však nevyskytuje len pri rádioaktívnom rozpade. Vyskytujú sa aj pri atómových výbuchoch a v jadrových reaktoroch. Na Slnku a iných hviezdach, ako aj vo vodíkovej bombe sa syntetizujú ľahké jadrá sprevádzané ionizujúcim žiarením. Tento proces sa vyskytuje aj v röntgenových zariadeniach a urýchľovačoch častíc. Hlavnou vlastnosťou, ktorú majú alfa, beta, gama rozpady, je najvyššia ionizačná energia.
A rozdiely medzi týmito tromi typmi žiarenia sú určené ich povahou. Žiarenie bolo objavené koncom 19. storočia. Potom nikto nevedel, o aký fenomén ide. Preto boli tri typy žiarenia pomenované písmenami latinskej abecedy. Gama žiarenie objavil v roku 1910 vedec menom Henry Gregg. Gama rozpad má rovnakú povahu ako slnečné svetlo, infračervené lúče, rádiové vlny. Svojimi vlastnosťami sú γ-lúče fotónovým žiarením, ale energia fotónov v nich obsiahnutých je veľmi vysoká. Inými slovami, je to žiarenie s veľmi krátkou vlnovou dĺžkou.
Vlastnostigama lúče
Toto žiarenie je mimoriadne ľahké preniknúť cez akékoľvek prekážky. Čím hustejší materiál mu stojí v ceste, tým lepšie ho odďaľuje. Najčastejšie sa na tento účel používajú olovené alebo betónové konštrukcie. Vo vzduchu γ-lúče ľahko prekonávajú desiatky a dokonca tisíce metrov.
Gamma rozpad je pre ľudí veľmi nebezpečný. Pri jeho vystavení môže dôjsť k poškodeniu kože a vnútorných orgánov. Žiarenie beta možno prirovnať k streľbe malých nábojov a žiarenie gama možno prirovnať k vystreľovaniu ihiel. Pri jadrovej erupcii dochádza okrem gama žiarenia aj k tvorbe neutrónových tokov. Na Zem dopadá gama lúče spolu s kozmickými lúčmi. Okrem nich prenáša na Zem protóny a iné častice.
Vplyv gama lúčov na živé organizmy
Ak porovnáme alfa, beta a gama rozpad, ten druhý bude pre živé organizmy najnebezpečnejší. Rýchlosť šírenia tohto typu žiarenia sa rovná rýchlosti svetla. Je to kvôli svojej vysokej rýchlosti, že rýchlo vstupuje do živých buniek a spôsobuje ich zničenie. Ako?
Na ceste zanecháva γ-žiarenie veľké množstvo ionizovaných atómov, ktoré zase ionizujú novú časť atómov. Bunky, ktoré boli vystavené silnému gama žiareniu, sa menia na rôznych úrovniach svojej štruktúry. Premenené sa začnú rozkladať a otráviť telo. A úplne posledným štádiom je objavenie sa defektných buniek, ktoré už nemôžu normálne vykonávať svoje funkcie.
U ľudí majú rôzne orgányrôzne stupne citlivosti na gama žiarenie. Dôsledky závisia od prijatej dávky ionizujúceho žiarenia. V dôsledku toho môžu v tele prebiehať rôzne fyzikálne procesy, môže byť narušená biochémia. Najzraniteľnejšie sú krvotvorné orgány, lymfatický a tráviaci systém, ako aj štruktúry DNA. Táto expozícia je nebezpečná pre človeka a skutočnosť, že sa žiarenie hromadí v tele. Má tiež dobu latencie.
Vzorec rozpadu gama
Na výpočet energie gama žiarenia môžete použiť nasledujúci vzorec:
E=hv=hc/λ
V tomto vzorci je h Planckova konštanta, v je frekvencia kvanta elektromagnetickej energie, c je rýchlosť svetla, λ je vlnová dĺžka.
