En física nuclear, els raigs gamma són les radiacions electromagnètiques produïdes per la desintegració radioactiva dels nuclis atòmics. Sovint se simbolitzen mitjançant la lletra grega minúscula γ.
Altres tipus de radiació electromagnètica són els raigs X, la llum visible i la radiació ultraviolada. L'única diferència entre ells és l'energia dels fotons que es caracteritza per la freqüència i longitud d'ona.
La radiació gamma és un dels tipus de radiació de molt alta freqüència més perillosos per als éssers humans, igual que totes les radiacions ionitzants. El perill deriva del fet que són ones d'alta energia capaces de produir canvis moleculars i fer malbé les molècules que componen les cèl·lules. Aquestes transformacions poden provocar mutacions genètiques o fins i tot la mort.
A la Terra podem observar fonts naturals de raigs gamma tant en la desintegració dels radionúclids com en les interaccions dels raigs còsmics amb l'atmosfera.
Per què serveixen els raigs gamma?
Les fonts de raigs gamma es fan servir en una gran varietat d'aplicacions. A continuació mostrem alguns exemples:
-
Industrialment per a l'esterilització de materials a plantes d'irradiació.
-
Aplicacions mèdiques de tractament i diagnòstic com ara la radioteràpia. També es fa servir aquesta forma de radiació per esterilitzar productes per a medicina i veterinària.
-
Tractaments per a la preservació d'aliments com ara la pasteurització i la desinfecció.
-
Productes farmacèutics.
-
Fabricació de cosmètics.
-
Tractament de residus hospitalaris.
Característiques dels raigs gamma
Els raigs gamma són més penetrants que la radiació produïda per altres formes de desintegració radioactiva (radiació alfa o beta), degut a la menor tendència a interactuar amb la matèria.
La radiació gamma està composta de fotons: aquesta és una diferència substancial de les partícules alfa que són nuclis dheli i la radiació beta que està composta delectrons. Els fotons gamma, en no estar dotats de massa, són menys ionitzants. En aquestes freqüències, la descripció dels fenòmens dinteraccions entre el camp electromagnètic i la matèria no pot ignorar la mecànica quàntica.
Quina és la diferència entre els raigs gamma i els raigs X?
Els raigs gamma es distingeixen dels raigs X pel seu origen: els raigs gamma es produeixen per transicions nuclears o atòmiques, mentre que els raigs X es produeixen per transicions denergia a causa delectrons que des de nivells denergia quantificats externs entren en nivells denergia lliure interna més.
Sistemes de protecció contra la radiació gamma
El blindatge dels raigs γ requereix materials molt més gruixuts que els necessaris per protegir les partícules alfa (α) i beta (β) que poden bloquejar-se amb un simple full de paper o una placa metàl·lica prima respectivament.
Els materials amb un alt nombre atòmic i alta densitat tenen una capacitat d'absorció més gran de la radiació gamma.
Els materials de protecció generalment es mesuren en funció del gruix requerit per reduir a la meitat la intensitat de la radiació. Òbviament, com més gran és l'energia dels fotons, més gran ha de ser el gruix del blindatge requerit.
A les plantes d'energia nuclear s'utilitzen acer i ciment per protegir el recipient de contenció de partícules gamma. A més, laigua proporciona protecció contra la radiació produïda durant lemmagatzematge de les barres de combustible nuclear o durant el transport del nucli del reactor nuclear.
