Promieniowanie Gamma

Gamma to promieniowanie najsilniejsze z trzech (alfa, beta, gamma. W laboratorium używa się betonu żelaza i ołowiu, bay nie przedostały się fale.

Siła

Gamma

Długość

Fal

Promieniowanie gamma nazywamy promieniowaniem

elektromagnetycznym o długości fal w próżni mniejszych od

0,1nm, które jest emitowane przez wzbudzone w reakcjach

jądrowych i przemiennych promieniotwórczych jądra

atomowe, lub powstaje podczas rozpadu cząsteczek,

anihilacji par ”cząsteczka- antycząstka” i w innych

procesach.

Promieniowanie gamma powstaje w wyniku zderzeń szybkich elektronów z elektronami powłok atomowych. Źródłem promieniowania gamma są jądra promieniotwórcze ulegające rozpadowi. Oblicz częstotliwość i długość fali promieniowania gamma o energii fotonu E = 1 MeV (megaelektronowolt).

Skąd

Pochodzi

Jeśli zostawimy sprawy matce naturze, skażenie w czarnobylskiej strefy wykluczenia zniknie dopiero po ponad 20 tys. latach. Wydaje się jednak, że już dzisiaj dysponujemy technologią, która może drastycznie skrócić czas potrzebny na odkażenie tego miejsca.

Czarnobyl

W wyniku reakcji rozszczepienia w rdzeniu reaktora jądrowego wytwarza się promieniowanie jądrowe (głównie neutrony i promieniowanie gamma) oraz ciepło. Podczas tej reakcji zostaje utworzonych także wiele nuklidów. Ciepło powstałe z rozczepienia atomu jest używane do produkcji energii.

Gdyby człowiek mógł widzieć promienie gamma, Księżyc byłby dla nas jaśniejszy od Słońca. Promienie kosmiczne uderzają w powierzchnię Księżyca oddziałując z jego pyłową powierzchnią i tym samym emitując promienie gamma.

Ciała

Niebieskie

Astronomowie przeglądając Drogę Mleczną zarejestrowali ponad 70 źródeł wysokoenergetycznych promieni gamma.

Promieniowanie gamma towarzyszy reakcjom jądrowym, powstaje w wyniku anihilacji – zderzenie cząstki i antycząstki, oraz rozpadów cząstek elementarnych. Otrzymywane w cyklotronach promieniowanie hamowania i synchrotronowe również leży w zakresie długości fali promieniowania gamma, choć niekiedy bywa nazywane wysokoenergetycznym promieniowaniem rentgenowskim.

Cechą wybuchu jądrowego jest to, że oprócz widzialnego promieniowania cieplnego powstaje niewidzialne promieniowanie jonizujące, złożone głównie z promieni gamma, neutronów i fragmentów rozszczepienia.

Wyróżnia się dwa rodzaje promieniowania jądrowego tj. promieniowanie początkowe i resztkowe. Jako umowną granicę podziału między wyżej wymienionymi rodzajami promieniowania przyjmuje się okres 1 minuty po wybuchu. W przypadku wybuchów podwodnych i podziemnych promieniowanie początkowe przechodzi bezpośrednio w promieniowanie resztkowe i w związku z tym rozróżnianie obu rodzajów promieniowania ma mniejsze znaczenie. Początkowe promieniowanie jądrowe, emitowane w przybliżeniu w ciągu pierwszej minuty po wybuchu, składa się głównie z neutronów i promieni gamma, powstałych w procesie rozszczepienia. Samorzutna emisja cząstek beta i promieni gamma z substancji radioaktywnych będących produktami rozszczepienia jest przyczyną promieniowania resztkowego.

Bomba

Atomowa

Ciemna

Błyskawica

Według naukowych odkryć, każda burzowa chmura emituje promieniowanie gamma. Dane z samolotów pokazały, że podczas burzy przy pojawieniu się błyskawic blisko samolotu odnotowane zostały promienie rentgenowskie i gamma. Pasażerowie samolotów nie muszą się martwić, takie wybuchy promieniowania mierzone są w tysięcznych częściach sekundy. Ciemna błyskawica to tak naprawdę wybuch promieniowania gamma, który powstaje w wyniku zderzenia wysokoenergetycznych elektronów z cząstkami powietrza, np. podczas burzy. Naukowcy określają je także jako ziemskie błyski gamma.

Najszybsze z fal mózgowych. Zakres ich częstotliwości to ok. 30–70 Hz. Aktywność gamma związana jest z wyższymi procesami poznawczymi, m.in. percepcją sensoryczną, pamięcią. Domniemywa się, że rytm gamma o częstotliwości ok. 40 Hz ma związek ze świadomością percepcyjną (dotyczącą wrażeń zmysłowych i ich postrzegania) oraz związany jest z tzw. wiązaniem jakości sensorycznych, tj. integracją poszczególnych modalności zmysłowych (tj. dotyk, słuch, smak, wzrok, zapach) w jeden spostrzegany obiekt (np. widzimy i słyszymy mówiącą do nas osobę jako spójną całość).

Fale

Gamma

Sterylizacja promieniowaniem jonizującym przebiega zarówno w sposób bezpośredni, jak i pośredni, przez produkty radiolizy wody. Źródłem tego promieniowania mogą być na przykład izotopy emitujące promieniowanie gamma – zwykle używa się izotopu kobaltu 60Co.

Sterylizacja

sprzetu

medycznego

Do wyjaławiania wyrobów medycznych jednorazowego użytku, kosmetyków, produktów leczniczych, materiałów transplantacyjnych stosuje się niekiedy (obok sterylizacji tlenkiem etylenu) promieniowanie jonizujące.

Jego działanie ma zdolność wytwarzania jonów. Polega na oderwaniu jednego elektronu od atomu lub cząsteczki albo wybicie go ze struktury krystalicznej.

Fotony promieniowania jonizującego mają energię większą od energii fotonów światła widzialnego.

Do promieniowania jonizującego wykorzystuje się promieniowanie elektromagnetyczne (γ [gamma], X [X-ray]) lub cząstkowe (korpuskularne, np. α, β).

Technologia radioterapii stereotaktycznej za pomocą noża Gamma Knife stosowana jest z powodzeniem w leczeniu neurochirurgicznym guzów mózgu jako alternatywa dla klasycznej operacji chirurgicznej.

Gamma Knife (nóż gamma) to wyjątkowo specjalistyczne urządzenie zarezerwowane tylko dla neurochirurgii i ograniczone do oddziaływania na mózg oraz górne części kręgosłupa szyjnego do czwartego poziomu C4. Jest formą leczenia chirurgicznego za pomocą promieni kobaltowych.

Nóż Gamma – gamma knife – składa się z jednostki zawierającej źródło promieniowania, stołu terapeutycznego, zestawu kolimatorów oraz konsoli sterującej. Rama stereotaktyczna przytwierdzona do czaszki pacjenta łączy się ze stołem terapeutycznym. Stół ustawiany jest w izocentru. W tych warunkach wykonywany jest rezonans magnetyczny i samo leczenie. Ruch pacjenta jest wyeliminowany niemal całkowicie. Dzięki temu skuteczność i precyzja zabiegu jest większa niż 0,2 -0,3 mm. W jego trakcie w precyzyjnie zaplanowane miejsce płyną 192 wiązki terapeutyczne promieniowania kobaltowego. Każda z nich niesie indywidualnie niską dawkę energii, dopiero skrzyżowane w określonym miejscu dają dużą energię. Średnica wiązek może być zróżnicowana od 4 do 16 mm. Dzięki temu planujący zabieg neurochirurg może każdą bryłę guza czy innej patologii precyzyjnie opisać w formę operacyjnego leczenia i za pomocą jednego guzika uruchomić procedurę terapii.

Radioterapia

Pomieniowanie jonizujące to promieniowanie elektromagnetyczne (γ, X) lub cząstkowe (korpuskularne, np. α, β), które w czasie przenikania przez materię ma zdolność wytwarzania, bezpośrednio lub pośrednio, jonów (z wyłączeniem fotonów promieniowania ultrafioletowego). Pojęcie promieniowania wiąże się z wysyłaniem i przekazywaniem energii. Gdy więc mówi się, że ciało promieniuje, to znaczy, że wysyła (emituje) energię.

Wpływ na

zdrowie

Początkiem zmian popromiennych w materiale biologicznym jest pochłonięcie przez żywą tkankę energii promieniowania, która między innymi powoduje jonizację lub wzbudzenia atomów i cząsteczek, wyzwalających następnie łańcuch wtórnych reakcji biologicznych. Jonizacja i wzbudzenia atomów wchodzących w skład żywej materii stanowią pierwsze ogniwo łańcucha przemian prowadzących do biologicznego efektu działania promieniowania. Można wyróżnić, w skali czasu, kilka faz (stadiów), następujących kolejno jedna po drugiej, oddziaływania promieniowania jonizującego na organizm żywy, np. oddziaływania fizycznego, fizyko-chemicznego, odpowiedzi biologicznej, efektów medycz