Každý určitě slyšel o třech typech radioaktivního záření – alfa, beta a gama. Všechny vznikají v procesu radioaktivního rozpadu hmoty a mají společné vlastnosti i rozdíly. Poslední typ záření nese největší nebezpečí. Co to je?
Povaha radioaktivního rozpadu
Abychom podrobněji pochopili vlastnosti rozpadu gama, je nutné zvážit povahu ionizujícího záření. Tato definice znamená, že energie tohoto typu záření je velmi vysoká – když zasáhne jiný atom, nazývaný „cílový atom“, vyřadí elektron pohybující se po jeho oběžné dráze. V tomto případě se cílový atom stává kladně nabitým iontem (proto se záření nazývalo ionizující). Toto záření se liší od ultrafialového nebo infračerveného vysokou energií.
Obecně mají alfa, beta a gama rozpady společné vlastnosti. Atom si můžete představit jako malé zrnko máku. Potom bude orbita elektronů kolem ní mýdlová bublina. Při alfa, beta a gama rozpadu z tohoto zrna vyletí malinká částice. V tomto případě se změní náboj jádra, což znamená, že vznikl nový chemický prvek. Zrnko prachu se řítí obrovskou rychlostí a naráží do nějelektronový obal cílového atomu. Po ztrátě elektronu se z cílového atomu stane kladně nabitý iont. Chemický prvek však zůstává stejný, protože jádro cílového atomu zůstává stejné. Ionizace je proces chemické povahy, téměř stejný proces probíhá při interakci určitých kovů, které se rozpouštějí v kyselinách.
Kde jinde dochází k rozpadu γ?
Ionizující záření se ale nevyskytuje pouze při radioaktivním rozpadu. Vyskytují se také při atomových explozích a v jaderných reaktorech. Na Slunci a dalších hvězdách, stejně jako ve vodíkové bombě, se syntetizují lehká jádra doprovázená ionizujícím zářením. K tomuto procesu dochází také v rentgenových zařízeních a urychlovačích částic. Hlavní vlastností, kterou mají alfa, beta, gama rozpady, je nejvyšší ionizační energie.
A rozdíly mezi těmito třemi typy záření jsou dány jejich povahou. Radiace byla objevena na konci 19. století. Pak už nikdo nevěděl, co je to za fenomén. Proto byly tři typy záření pojmenovány písmeny latinské abecedy. Gama záření bylo objeveno v roce 1910 vědcem jménem Henry Gregg. Gama rozpad má stejnou povahu jako sluneční světlo, infračervené paprsky, rádiové vlny. Svými vlastnostmi jsou γ záření fotonovým zářením, ale energie fotonů v nich obsažených je velmi vysoká. Jinými slovy, je to záření s velmi krátkou vlnovou délkou.
Vlastnostigama paprsky
Toto záření je extrémně snadné proniknout přes jakékoli překážky. Čím hustší materiál mu stojí v cestě, tím lépe ho zdržuje. Nejčastěji se k tomuto účelu používají olověné nebo betonové konstrukce. Ve vzduchu γ-paprsky snadno překonávají desítky a dokonce tisíce metrů.
Gamma rozpad je pro člověka velmi nebezpečný. Při jeho vystavení může dojít k poškození kůže a vnitřních orgánů. Záření beta lze přirovnat ke střelbě malých kuliček a záření gama lze přirovnat ke střelným jehlám. Při jaderné erupci dochází kromě gama záření i ke vzniku neutronových toků. Záření gama dopadá na Zemi spolu s kosmickým zářením. Kromě nich nese na Zemi protony a další částice.
Vliv gama záření na živé organismy
Porovnáme-li alfa, beta a gama rozpady, bude pro živé organismy nejnebezpečnější ten druhý. Rychlost šíření tohoto typu záření je rovna rychlosti světla. Je to kvůli své vysoké rychlosti, že rychle proniká do živých buněk a způsobuje jejich zničení. Jak?
Na cestě zanechává γ-záření velké množství ionizovaných atomů, které zase ionizují novou část atomů. Buňky, které byly vystaveny silnému gama záření, se mění na různých úrovních své struktury. Proměněné se začnou rozkládat a otrávit tělo. A úplně poslední fází je objevení se vadných buněk, které již nemohou normálně plnit své funkce.
U lidí mají různé orgányrůzné stupně citlivosti na gama záření. Následky závisí na přijaté dávce ionizujícího záření. V důsledku toho mohou v těle probíhat různé fyzikální procesy, může být narušena biochemie. Nejzranitelnější jsou hematopoetické orgány, lymfatický a trávicí systém a také struktury DNA. Tato expozice je nebezpečná pro člověka a skutečnost, že se záření hromadí v těle. Má také dobu latence.
Vzorec rozpadu gama
Pro výpočet energie gama záření můžete použít následující vzorec:
E=hv=hc/λ
V tomto vzorci je h Planckova konstanta, v je frekvence kvanta elektromagnetické energie, c je rychlost světla, λ je vlnová délka.
