Radiació gamma: diferència entre les revisions

La '''radiació gamma''' (que es representa amb la lletra grega [[gamma|γ]]) és una forma de [[radiació electromagnètica]], la més energètica de l'[[espectre electromagnètic]], és a dir, es tracta dels [[fotons]] de [[longitud d'ona]] més curta, o dit d'una altra manera dels fotons de [[freqüència]] més alta.<ref>{{GEC|0185576|raig gamma}}</ref> Aquests fotons són més energètics que els [[raigs X]], també anomenats ''raigs Röntgen'', pel nom del seu descobridor, [[Wilhelm Röntgen|Wilhelm Conrad Röntgen]]. L'[[energia]] d'aquest tipus de radiació s'acostuma a mesurar en [[Electró volt|megaeletrómegaeletrons volts]] (MeV). Un MeV correspon a fotons gamma de longituds d'ona inferiors a 10^-11 m o freqüències superiors a 10¹⁹ Hz. La radiació gamma va ser descoberta el [[1900]] pel [[Química|químic]] [[França|francès]] [[Paul Villard]] mentre estudiava l'[[urani]].

Els raigs gamma només es produeixen en les [[desintegració radioactiva|desintegracions radioactives]] de [[nucli atòmic|nuclis atòmics]], o en processos de molt altes energies, com en el cas de la [[radiació de sincrotró]]. A causa de les altes energies que tenen, els raigs gamma constitueixen un tipus de [[radiació ionitzant]] capaç de penetrar en la matèria més profundament que la [[emissió alfa|radiació alfa]] o [[emissió beta|beta]]. A causa de la seva alta energia, poden causar danys importants al nucli de les [[cèl·lules]], per la qual cosa són usats per a esterilitzar equips mèdics i aliments.

La radioactivitat gamma és emesa per nuclis excitats, al contrari que les [[radioactivitat alfa|radioactivitats alfa]] i [[radioactivitat beta|beta]], i acompanya aquestes altres radiacions. Es pot separar de la radiació alfa i de la beta amb un [[camp magnètic]], ja que les altres, carregades elèctricament, es desvien, i la gamma no. El seu abast és molt major al de radioactivitat beta i encara més que el de l'alfa. Per a aturar-la, cal un bloc d'uns quants centímetres de gruix fet de [[plom]] o de [[formigó]]. Pot penetrar fins a vint-i-cinc centímetres dins del teixit [[humà]]. Té una elevada capacitat per a destruir enllaços químics. És el tipus de radiactivitat més perillós per als humans.

La protecció contra la radiació gamma necessita una gran quantitat de massa per a ser efectiva. Aquest tipus de radiació és absorbida millor per materials amb un [[nombre atòmic]] elevat i una gran densitat. Com més gran sigui l'energia dels raigs, més gruixuda haurà de ser la protecció. Els materials utilitzats es classifiquen i mesuren a partir del gruix necessari per a reduir la intensitat de la radiació gamma a la meitat (es parla de ''half value layer'' o HVL). Per exemple, una radiació gamma que requereix 1&nbsp;cm de [[plom]] per reduir la seva intensitat a la meitat, necessitarà 6 cm de [[formigó]] per a aconseguir el mateix efecte.

Quan els raigs gamma passen a través de la matèria, la probabilitat d'absorció a una capa prima és proporcional al gruix de la capa. Això porta a un decreixement exponencial de la intensitat amb el gruix. L'absorció exponencial només es dóna per a feixos prims de radiació,; si un feix gruixut de radiació gamma passa a través d'un bloc gruixut de formigó, la dispersió per les cares redueix l'absorció.:

* '''Efecte fotoelèctric''': Ésés un efecte que descriu el cas alen quequè un fotó gamma interacciona amb un electró i li transfereix la seva energia ejectant-lo fora de l'àtom. L'[[energia cinètica]] del fotoelectró resultant és igual a l'energia del fotó gamma incident menys l'[[energia d'enllaç]] o de lligadura de l'electró. L'efecte fotoelèctric és el mecanisme dominant en la transmissió d'energia per [[raigs X]] i fotons de radiació gamma amb energies per sota de 50 keV (50 milers d'[[electró volt]]s), però és menys important aen energies més altes.

* '''L'efecte Compton''': Eses tracta d'una interacció aen la quequè un fotó gamma incident col·lideix amb un electró i emergeix un nou fotó amb una part de l'energia inicial del fotó incident i amb una direcció diferent. La probabilitat de l'efecte o dispersió de Compton disminueix quan s'incrementa l'energia del fotó. Aquest fenomen, relativament independent del nombre atòmic del material absorbent, és el principal mecanisme d'absorció per als raigs gamma dins del rang d'energies mitjanes, entre 100 keV i 10 MeV.

* '''Producció de parells''': Aquestaquest mecanisme converteix l'energia d'un fotó gamma incident en la massa d'un parell electró-[[positró]] per la interacció amb el [[camp elèctric]] d'un nucli atòmic. L'excés d'energia de l'equivalent de la massa de les dues partícules (1,02 MeV) apareix com a energia cinètica del parell i del nucli impactat. Al final del [[recorregut d'una partícula|recorregut]] del positró es combina amb un electró lliure. La massa total d'aquestes dosdues partícules es converteix en dos fotons gamma cadascú, amb una energia de com a mínim 0,51 MeV (que pot ser més gran segons l'energia cinètica de les partícules [[Aniquilació de matèria amb antimatèria|anihilades]]).

* [[GRB 970508]].

* [[Astronomia de raigs gamma]].

* [[Esclat de raigs gamma]].

* [[Radiació]]: [[radioactivitat natural|radiació natural]] i [[radioactivitat artificial|radiació artificial]].

* [[Reaccions nuclears]]: [[Fissió nuclear]], [[fusió nuclear]].

* Dosimetria de les radiacions: [[Dosímetre]].