„Gamma-sugárzás” változatai közötti eltérés

[ellenőrzött változat]

← Régebbi szerkesztés Újabb szerkesztés →

Tartalom törölve Tartalom hozzáadva

Sorban

A lap 2014. január 27., 22:08-kori változata

A gamma-sugárzás nagyfrekvenciájú elektromágneses hullámokból (10¹⁹ Hz, 30-50 keV felett, illetve 20-30 pikométer hullámhossz alatt) álló sugárzás, mely a gerjesztett atommagok alacsonyabban fekvő állapotba történő átmenetekor, az úgynevezett gamma-bomláskor is keletkezik. Ez a bomlás sok esetben kíséri az alfa- és béta-bomlást, valamint a magreakciókat.

Jelentkezik egy bizonyos átfedés a röntgen- és a gamma-sugarak között: a röntgensugarak egészen a 60-80 keV-os tartományig terjedhetnek.

A gamma-sugarak (mint minden más ionizáló sugárzás) előidézhetnek égési sebeket, rákot és genetikai mutációkat.

A gamma-sugarak elleni védekezés nagy atomtömegű és sűrűségű elemekkel a leghatásosabb. Erre a célra általában az ólmot használják. De például a reaktorok aktív zónáját több méter vastag nehézbeton fallal veszik körül, ami egy magas kristályvíztartalmú, nehézfémmel, például báriummal (barit) adalékolt beton. Minél nagyobb energiájú a gamma-sugárzás, annál vastagabb réteg szükséges a védekezéshez.

Kölcsönhatása az anyaggal

A gamma-sugárzás három módon lép kölcsönhatásba az anyaggal:

Fotoeffektus (fényelektromos hatás) – egy atom elektronhéja elnyeli a fotont. E foton energiája teljesen egy elektron energiájává alakul át, amely gerjesztett állapotba kerül vagy elhagyja az atomot.
Compton-szórás a foton rugalmatlan szóródása egy szabad, illetve gyengén kötött elektronon. Ez esetben a foton energiájának csak egy részét adja át az elektronnak.
Párképződés – elektron-pozitron pár képződhet, ha a foton energiája meghaladja az 1,02 MeV-ot (az elektron – pozitronpár nyugalmi tömege)

Mivel ezen jelenségek egy meghatározott valószínűség szerint következnek be, ezért felírhatjuk a következő egyenletet:

dI=-I\ \mu \ dx

Ezt integrálva kapjuk a sugárzás intenzitására (I) vonatkozó törvényt a közegben megtett távolság (x) függvényében.

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

A $\mu$ az abszorpciós koefficiens. A mellékelt ábrán látható az abszorpciós koefficiens energiafüggősége.

Alkalmazása

sterilizálás
terápia – rákos daganatok eltávolítása
radiológia – radioaktív izotópok nyomon követése a szervezetben
gamma-radiográfia – roncsolásmentes anyagvizsgálat, átvilágítás, hibakeresés
elemanalízis – karakterisztikus gammafotonok segítségével (például aktivációs analízis és pgga)

Felfedezése

A gamma-sugarakat 1900-ban Paul Ulrich Villard fedezte fel. Sokáig részecskéknek hitték őket, míg 1910-ben William Henry Bragg be nem bizonyította, hogy elektromágneses hullámokról van szó. Megmérte a hullámhosszukat kristályon való diffrakció segítségével.

További információk

A sugárzás - muszakiak.hu - a műszaki portál
Magyarított Flash animáció a Compton-szórás, a fotoeffektus és a párképződés összevetéséről. Szerző: David M. Harrison
Magyarított sztochasztikus Java szimuláció a Compton-effektusról. Szerző: Jan Humble
Magyarított Flash animáció a párképződésről, majd az azt követő pozitronannihilációról. Szerző: David M. Harrison

Orvostudományi portál • összefoglaló, színes tartalomajánló lap

@@ 1. sor: / 1. sor: @@
 A '''gamma-sugárzás''' nagyfrekvenciájú [[elektromágneses hullám]]okból (10<sup>19</sup> [[Hz]], 30-50 [[elektronvolt|keV]] felett, illetve 20-30 pikométer hullámhossz alatt) álló sugárzás, mely a gerjesztett [[atommag]]ok alacsonyabban fekvő állapotba történő átmenetekor, az úgynevezett '''gamma-bomláskor''' is keletkezik. Ez a bomlás sok esetben kíséri az [[alfa-bomlás|alfa-]] és [[béta-bomlás]]t, valamint a [[magreakció]]kat.
 Jelentkezik egy bizonyos átfedés a [[röntgensugárzás|röntgen-]] és a gamma-sugarak között: a röntgensugarak egészen a 60-80 keV-os tartományig terjedhetnek.
 A gamma-sugarak (mint minden más [[ionizáló sugárzás]]) előidézhetnek égési sebeket, [[rák (betegség)|rákot]] és genetikai [[mutáció]]kat.
 A gamma-sugarak elleni védekezés nagy [[atomtömeg]]ű és [[sűrűség]]ű elemekkel a leghatásosabb. Erre a célra általában az [[ólom|ólmot]] használják. De például a reaktorok aktív zónáját több méter vastag nehézbeton fallal veszik körül, ami egy magas kristályvíztartalmú, nehézfémmel, például báriummal (barit) adalékolt beton. Minél nagyobb energiájú a gamma-sugárzás, annál vastagabb réteg szükséges a védekezéshez.
@@ 17. sor: / 17. sor: @@
 :<math>dI=-I\ \mu \ dx</math>
 Ezt integrálva kapjuk a sugárzás intenzitására (I) vonatkozó törvényt a közegben megtett távolság (x) függvényében.
 :<math>I(x) = I_0\ e^{-\mu \ x}</math>
@@ 33. sor: / 33. sor: @@
 A gamma-sugarakat 1900-ban [[Paul Ulrich Villard]] fedezte fel. Sokáig részecskéknek hitték őket, míg 1910-ben [[William Henry Bragg]] be nem bizonyította, hogy elektromágneses hullámokról van szó. Megmérte a hullámhosszukat kristályon való [[diffrakció]] segítségével.
-== Külső hivatkozások ==
+== További információk ==
 * [http://www.muszakiak.com/munkavedelem/sugarzas.html A sugárzás] - muszakiak.hu - a műszaki portál
 * [http://nagysandor.eu/AsimovTeka/Harrison/XRayInteract.html Magyarított Flash animáció a Compton-szórás, a fotoeffektus és a párképződés összevetéséről]. Szerző: David M. Harrison