¿Qué son los rayos gamma?
La radiación electromagnética viaja como ondas o partículas de diferentes longitudes de onda y frecuencias. Esta amplia gama de longitudes de onda se llama espectro electromagnético. El espectro generalmente se divide en siete regiones según la longitud de onda decreciente y la energía y frecuencia crecientes. , ultravioleta, rayos X, rayos gamma.
Los rayos gamma pertenecen al espectro electromagnético por encima de los rayos X suaves. La frecuencia de los rayos gamma es superior a 1018 ciclos por segundo, o Hertz, longitud de onda. 100 picómetros (pm), o 4 × 10 9 pulgadas (un picómetro es una billonésima parte de un metro).
Los rayos gamma y los rayos X duros se superponen en el espectro electromagnético, lo que los hace difíciles de distinguir. En algunos campos, como la astrofísica, se traza una línea arbitraria en el espectro, donde los rayos por encima de una determinada longitud de onda se clasifican como rayos X y los rayos con longitudes de onda más cortas se clasifican como rayos gamma. Tanto los rayos de caballo como los rayos X tienen suficiente energía para. dañan el tejido vivo, pero casi todos los rayos gamma cósmicos son bloqueados por la atmósfera de la Tierra
Según la Autoridad Australiana de Protección Radiológica y Seguridad Nuclear (ARPANSA), los rayos gamma fueron observados por primera vez por un químico francés. Paul Vilade en 1900 mientras estudiaba la radiación de radio, y unos años más tarde el químico y físico neozelandés Ernest Luther Rutherford propuso que los "rayos gamma" seguían el orden de los rayos alfa y beta, nombre dado a otras partículas producidas durante la radiación. reacciones nucleares - y el nombre "rayos gamma" se ha quedado. Fuentes y efectos Los rayos gamma se producen principalmente por cuatro reacciones nucleares diferentes: fusión, fisión, desintegración alfa y desintegración gamma.
La fusión nuclear es una reacción. que alimenta el sol y las estrellas en un proceso de varios pasos, bajo temperaturas y presiones extremas, cuatro protones o núcleos de hidrógeno se ven obligados a fusionarse en un núcleo de helio que consta de dos protones y dos neutrones. Los cuatro protones que reaccionan tienen masas inferiores a 0,7. Según la famosa ecuación de Einstein E = MC^2, la diferencia de masa se convierte en energía y aproximadamente dos tercios de la energía se liberan en forma de rayos gamma (el resto se emite en forma de neutrinos). Partículas que interactúan extremadamente débiles con masa casi nula que pueden formar masas cada vez más masivas a través de la fusión nuclear más adelante en la vida de una estrella cuando se agotan sus elementos combustibles de hidrógeno, incluso el hierro, pero la energía producida por estas reacciones disminuye en cada etapa. >
Otra fuente común de rayos gamma es la fisión nuclear. El Laboratorio Nacional Lawrence Berkeley define la fisión nuclear como a. El núcleo atómico pesado se divide en dos partes aproximadamente iguales, seguido por el núcleo de un elemento más ligero. Implica colisiones con otras partículas, los núcleos pesados, como el uranio y el plutonio, se descomponen en elementos más pequeños, como el xenón y el estroncio. Las partículas producidas por estas colisiones pueden chocar con otros núcleos pesados, formando reacciones nucleares en cadena. Se libera energía porque la masa total de las partículas resultantes es menor que la del núcleo pesado original. Según E = MC^2, la diferencia de masa se convierte en energía en forma de energía cinética de núcleos más pequeños, neutrinos y rayos gamma.
Otras fuentes de rayos gamma son la desintegración alfa y la desintegración gamma. La desintegración alfa ocurre cuando un núcleo pesado libera un núcleo de helio-4. Reducimos su número atómico en 2 y su peso atómico en 4. Este proceso produce un exceso de energía en el núcleo, que se libera en forma de rayos gamma. La desintegración gamma ocurre cuando hay demasiada energía en un núcleo atómico, lo que hace que emita rayos gamma sin cambiar su carga o composición de masa.
Impresión artística de un estallido de rayos gamma. Terapia de rayos gamma (NASA) Los rayos gamma a veces se utilizan para tratar tumores cancerosos en el cuerpo al dañar el ADN de las células tumorales.
Sin embargo, debes tener cuidado porque los rayos gamma también pueden dañar el ADN de las células de los tejidos sanos que te rodean. "KDSPE" y "KDSPS" son métodos para maximizar la dosis a las células cancerosas y reducir la exposición al tejido sano dirigiendo múltiples haces de rayos gamma desde un acelerador lineal o un acelerador lineal. Acceda al área objetivo desde muchas direcciones diferentes. Así funcionan los tratamientos CyberKnife y Gamma Knife.
La radiocirugía Gamma Knife utiliza un equipo especial para enfocar casi 200 pequeños rayos de radiación en tumores u otros objetivos en el cerebro. Según la Clínica Mayo, cada haz de luz tiene poco efecto sobre el tejido cerebral que atraviesa, pero emite una fuerte dosis de radiación en la intersección de haz y haz.
Astronomía de rayos gamma Una de las fuentes más interesantes de rayos gamma son las explosiones de rayos gamma (GRB). Estos eventos de alta energía duran desde milisegundos hasta minutos. Fueron observados por primera vez en la década de 1960 y ahora se observan en algún lugar del cielo una vez al día.
Los estallidos de rayos gamma son "la forma de luz más poderosa", según la NASA. Son cientos de veces más brillantes que las supernovas ordinarias y unos 100 billones de veces más brillantes que el Sol.
Alguna vez se pensó que los estallidos de rayos gamma procedían de las etapas finales de la evaporación de pequeños agujeros negros, según Robert Patterson, profesor de astronomía en la Universidad Estatal de Missouri. Ahora se cree que se originan a partir de colisiones de objetos densos como las estrellas de neutrones. Otras teorías atribuyen estos acontecimientos al colapso de estrellas supermasivas para formar agujeros negros.
En ambos casos, los GRB pueden generar suficiente energía para trascender galaxias enteras en cuestión de segundos. Debido a que la atmósfera de la Tierra bloquea la mayoría de los rayos gamma, sólo pueden verse con globos de gran altitud y telescopios en órbita.
Explicación adicional:
Este es el recurso de espectro electromagnético de la NASA. Observación: ¿Qué son los rayos gamma? NASA. Rayos gamma y fuentes cósmicas del Cherenkov Telescope Array. ""Este artículo fue actualizado por la escritora de LiveScience Meredith Fore el 29 de octubre de 2018165438. "