Radiație gamma

De la Wikipedia, enciclopedia liberă
Salt la: Navigare, căutare


Radiația sau razele gamma (gamma desemnează litera grecească γ) sunt unde electromagnetice de frecvențe foarte mari produse de interacțiuni între particule subatomice, cum ar fi la dezintegrările radioactive sau la ciocnirea și anihilarea unei perechi electron - pozitron.

Interacțiunile cu mediul[modificare | modificare sursă]

La trecerea printr-un mediu mai mult sau mai puțin absorbant, radiațiile γ suferă o atenuare datorită proceselor de împrăștiere și a celor de absorbție conform legii:

I = I0e-μx, unde
I0 = intensitatea radiației γ înainte de a pătrunde în mediul absorbant;
I = intensitatea radiației γ după trecerea prin mediul absorbant;
μ = coeficient de atenuare, dependent de energia radiației γ și de natura mediului absorbant;
x = grosimea mediului absorbant.

Razele gamma interactioneaza cu materia prin care trec prin următoarele mecanisme:

  • "Efect fotoelectric": Un foton γ poate dezlega un electron orbital din învelișul electronic al unui atom. Electronul, care preia toată energia fotonului γ, va putea învinge forța electrostatică, eliberându-se de pe orbita sa; fotonul incident dispare: această interacțiune se numește "efect fotoelectric" (energia fotonului incident γ trebuie să fie mai mare decât energia de legătura (Wleg) a electronuluiexpulzat (e-) ). Efectul fotoelectric este mult mai probabil la elementele grele (probabilitatea este direct proporțională cu Z5), dacă fotonii incidenți sunt de joasă energie, sub 0,5 MeV. Elementul emis cu o anumită viteză (dependentă de energia fotonului incident și de tipul atomului) produce ionizarea, la fel ca și o particulă beta β (beta), până când surplusul său energetic este cedat complet.
  • "Efect Compton", care devine preponderent când fotonii incidenți au o energie mai mare decât 1 MeV. În acest proces numai o parte din energia fotonului este transferată electronului; restul de energie apare ca un foton secundar cu energie mai mică, împrăștiat într-o direcție oarecare. Interacțiunea continuă până la dispariția fotonilor împrăștiați prin efect fotoelectric.
  • "Producerea de perechi": Dacă fotonul γ are o energie mai mare de 1,02 MeV, el va putea interacționa cu câmpul nucleului, transformându-se în două particule: una pozitivă și cealaltă negativă (conversia energiei în masă). Particula pozitivă este numită pozitron, iar cealaltă electron. Această interacțiune este cunoscută drept "producere (generare) de perechi". Excesul energetic este preluat în mod egal, sub formă de energie cinetică, de către cele două particule electron + pozitron, care vor produce ionizări până la încetinirea lor completă (la fel ca în cazul radiațiilor β). În procesul de încetinire, pozitronii produc ionizări până la momentul când vor fi captați de un electron. Noua pereche se "anihilează" reciproc, generând 2 fotoni γ de câte 0,51 MeV. Fenomenul de anihilare este opus fenomenului de generare de perechi. Fotonii rezultați pot fi împrăștiați prin efect Compton, sau absorbiți prin efect fotoelectric.

Vezi și[modificare | modificare sursă]

Legături externe[modificare | modificare sursă]