Menu

Central nuclear d'Isar, Alemanya

Piscina de combustible nuclear gastat

Turbina d'una central nuclear

Raigs gamma

Raigs gamma

En física nuclear, els raigs gamma, sovint indicats amb la corresponent lletra grega minúscula γ, són les radiacions electromagnètiques produïdes per la desintegració radioactiva dels nuclis atòmics.

Són de la radiació de freqüència molt alta i es troben entre els més perillosos per als éssers humans, igual que totes les radiacions ionitzants. El perill deriva del fet que són ones d'alta energia capaços de danyar irreparablement les molècules que componen les cèl·lules, el que les porta a desenvolupar 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; més rarament els raigs també produeixen aquesta radiació.

Característiques i propietats

Normalment, la freqüència d'aquesta radiació és superior a 10 20 Hz, de manera que té una energia superior a 100 keV i una longitud d'ona inferior a 3x10 -13 m, molt inferior al diàmetre d'un àtom. També s'han estudiat les interaccions que involucren raigs gamma d'energia de TeV a PeV.

Els raigs gamma són més penetrants que la radiació produïda per altres formes de desintegració radioactiva, o desintegració alfa i desintegració beta, a causa de la menor tendència a interactuar amb la matèria. La radiació gamma està composta de fotons: aquesta és una diferència substancial de la radiació alfa que està composta de nuclis d'heli i la radiació beta que està composta d'electrons; Els fotons, en no estar dotats de massa, són menys ionitzants. En aquestes freqüències, la descripció dels fenòmens d'interaccions entre el camp electromagnètic i la matèria no pot ignorar la mecànica quàntica.

Els raigs gamma es distingeixen dels raigs X pel seu origen: els raigs gamma es produeixen per transicions nuclears o subatòmiques, en qualsevol cas, mentre que els raigs X es produeixen per transicions d'energia a causa de electrons que des de nivells d'energia quantificats externs entren en nivells d'energia lliure interna més. Com és possible que algunes transicions electròniques superin les energies d'algunes transicions nuclears, la freqüència de raigs X més energètics pot ser més gran que la dels raigs gamma menys energètics. De fet, però, totes dues són ones electromagnètiques, igual que les ones de ràdio i la llum.

Blindatge de la radiació gamma

El blindatge dels raigs γ requereix materials molt més gruixuts que els necessaris per a protegir les partícules α i β que poden bloquejar amb un simple full de paper (α) o una placa metàl·lica prima (β). Els raigs gamma són millor absorbits per materials amb un alt nombre atòmic i alta densitat: de fet, si per reduir la intensitat d'un raig gamma en un 50%, es requereix 1 cm de plom, es produeix el mateix efecte amb 6 cm de ciment 9 cm de terra premsada.

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., Com més gran sigui el gruix del blindatge requerit. Per tant, es necessiten pantalles gruixudes per a la protecció dels éssers humans, perquè els raigs gamma i els raigs X produeixen efectes com cremades, formes de càncer i mutacions genètiques. Per exemple, en les plantes d'energia nuclear per protegir l'acer i el ciment s'utilitzen en el recipient de contenció de partícules i l'aigua proporciona protecció contra la radiació produïda durant l'emmagatzematge de les barres de combustible o durant el transport del nucli del reactor nuclear.

valoración: 3 - votos 1

Última revisió: 24 de octubre de 2019