Dies ist der breiteste Bereich des elektromagnetischen Spektrums, da er nicht durch hohe Energien begrenzt ist. Weiche Gammastrahlung entsteht bei Energieübergängen in Atomkernen, härter - bei Kernreaktionen. Gammastrahlen zerstören leicht Moleküle, einschließlich biologischer, passieren aber glücklicherweise nicht die Atmosphäre. Sie können nur vom Weltraum aus beobachtet werden.

Superhochenergetische Gammaquanten entstehen bei der Kollision geladener Teilchen, die durch starke elektromagnetische Felder von Weltraumobjekten oder terrestrischen Teilchenbeschleunigern zerstreut werden. In der Atmosphäre zermalmen sie die Kerne von Atomen und erzeugen Kaskaden von Teilchen, die mit nahezu Lichtgeschwindigkeit fliegen. Beim Abbremsen senden diese Teilchen Licht aus, das von speziellen Teleskopen auf der Erde beobachtet wird.

Mit Energie über 10 14 eV Lawinen von Partikeln brechen zur Erdoberfläche durch. Sie werden von Szintillationssensoren erfasst. Wo und wie ultrahochenergetische Gammastrahlen entstehen, ist noch nicht ganz klar. Solche Energien sind für terrestrische Technologien unzugänglich. Die energiereichsten Quanten - 10 20 –10 21 eV, kommen äußerst selten aus dem Weltraum - etwa ein Quant in 100 Jahren pro Quadratkilometer.

Quellen

Aufnahme aus dem Jahr 2005 mit dem HESS-Gammastrahlenteleskop. Es wurde eine Bestätigung dafür, dass Supernova-Überreste als Quellen kosmischer Strahlung dienen – energiegeladene Teilchen, die bei Wechselwirkung mit Materie Gammastrahlung erzeugen (siehe). Die Beschleunigung von Teilchen wird anscheinend durch ein starkes elektromagnetisches Feld eines kompakten Objekts bereitgestellt - eines Neutronensterns, der am Ort einer explodierenden Supernova entsteht.

Kollisionen energiegeladener Teilchen kosmischer Strahlung mit den Kernen von Atomen des interstellaren Mediums führen zu Kaskaden anderer Teilchen sowie zu Gammastrahlen. Dieser Vorgang ähnelt den Teilchenkaskaden in der Erdatmosphäre, die unter dem Einfluss kosmischer Strahlung ablaufen (siehe). Der Ursprung der energiereichsten kosmischen Strahlung wird noch untersucht, aber es gibt bereits Hinweise darauf, dass sie in Supernova-Überresten erzeugt werden können.

Eine Akkretionsscheibe um ein supermassereiches Schwarzes Loch ( Reis. Künstler)

Während der Entwicklung großer Galaxien entstehen in ihren Zentren supermassive Schwarze Löcher mit einer Masse von mehreren Millionen bis Milliarden Sonnenmassen. Sie wachsen durch die Akkretion (den Fall) interstellarer Materie und sogar ganzer Sterne auf ein Schwarzes Loch.

Bei intensiver Akkretion bildet sich um das Schwarze Loch eine schnell rotierende Scheibe (aufgrund der Erhaltung des Drehimpulses der auf das Loch fallenden Materie). Durch die viskose Reibung unterschiedlich schnell rotierender Schichten erwärmt es sich ständig und beginnt im Röntgenbereich zu strahlen.

Ein Teil der Materie während der Akkretion kann in Form von Strahlen (Jets) entlang der Achse der rotierenden Scheibe ausgestoßen werden. Dieser Mechanismus sorgt für die Aktivität der Kerne von Galaxien und Quasaren. Es gibt auch ein Schwarzes Loch im Kern unserer Galaxie (der Milchstraße). Gegenwärtig ist seine Aktivität minimal, aber nach einigen Angaben war sie vor etwa 300 Jahren viel höher.

Empfänger

Es befindet sich in Namibia und besteht aus 4 Parabolspiegeln mit einem Durchmesser von 12 Metern, die auf einer 250 Meter langen Plattform platziert sind. Jeder von ihnen hat 382 runde Spiegel mit einem Durchmesser von 60 cm, die die durch die Bewegung energiereicher Teilchen in der Atmosphäre erzeugte Bremsstrahlung konzentrieren (siehe Diagramm des Teleskops).

Das Teleskop wurde 2002 in Betrieb genommen. Es kann gleichermaßen verwendet werden, um energetische Gammaquanten und geladene Teilchen - kosmische Strahlung - zu detektieren. Eines seiner Hauptergebnisse war eine direkte Bestätigung der langjährigen Annahme, dass Supernova-Überreste Quellen kosmischer Strahlung sind.

Wenn ein energiereicher Gammastrahl in die Atmosphäre eindringt, kollidiert er mit dem Kern eines der Atome und zerstört ihn. Dabei entstehen mehrere Bruchstücke des Atomkerns und Gammaquanten niedrigerer Energie, die sich nach dem Impulserhaltungssatz fast in die gleiche Richtung wie der ursprüngliche Gammastrahl bewegen. Diese Trümmer und Quanten kollidieren bald mit anderen Kernen und bilden eine Lawine von Partikeln in der Atmosphäre.

Die meisten dieser Teilchen bewegen sich schneller als die Lichtgeschwindigkeit in der Luft. Dadurch senden die Teilchen Bremsstrahlung aus, die die Erdoberfläche erreicht und von optischen und Ultraviolett-Teleskopen erfasst werden kann. Tatsächlich dient die Erdatmosphäre selbst als Element des Gammastrahlen-Teleskops. Bei ultrahochenergetischen Gammastrahlen beträgt die Divergenz des Strahls, der die Erdoberfläche erreicht, etwa 1 Grad. Dies bestimmt die Auflösung des Teleskops.

Bei einer noch höheren Energie von Gammastrahlen erreicht selbst eine Lawine von Partikeln die Oberfläche - ein ausgedehnter Luftschauer (EAS). Sie werden von Szintillationssensoren erfasst. In Argentinien wird derzeit ein nach Pierre Auger (zu Ehren des Entdeckers des EAS) benanntes Observatorium zur Beobachtung von Gammastrahlung und ultrahochenergetischer kosmischer Strahlung gebaut. Es wird mehrere tausend Tanks mit destilliertem Wasser umfassen. Darin installierte PMTs überwachen Blitze, die im Wasser unter dem Einfluss von energiereichen EAS-Partikeln auftreten.

Orbitales Observatorium im Bereich von harter Röntgen- bis weicher Gammastrahlung (ab 15 keV bis 10 MeV) wurde 2002 vom Kosmodrom Baikonur in die Umlaufbahn gebracht. Das Observatorium wurde von der Europäischen Weltraumorganisation (ESA) unter Beteiligung Russlands und der Vereinigten Staaten gebaut. Das Stationsdesign verwendet dieselbe Plattform wie das zuvor (1999) gestartete europäische Röntgenobservatorium XMM-Newton.

Elektronisches Gerät zur Messung schwacher Flüsse sichtbarer und ultravioletter Strahlung. PMT ist eine Vakuumröhre mit einer Fotokathode und einem Satz Elektroden, an die eine sequentiell ansteigende Spannung mit einem Gesamtabfall von bis zu mehreren Kilovolt angelegt wird.

Strahlungsquanten fallen auf die Photokathode und schlagen aus ihr Elektronen heraus, die sich zur ersten Elektrode bewegen und einen schwachen Photostrom bilden. Auf dem Weg werden die Elektronen jedoch durch die angelegte Spannung beschleunigt und schlagen eine viel größere Anzahl von Elektronen aus der Elektrode heraus. Dies wird mehrmals wiederholt – je nach Anzahl der Elektroden. Dadurch erhöht sich der Elektronenfluss, der von der letzten Elektrode zur Anode kam, um mehrere Größenordnungen gegenüber dem anfänglichen Photostrom. Damit lassen sich sehr schwache Lichtströme bis hin zu einzelnen Quanten registrieren.

Ein wichtiges Merkmal des PMT ist die Reaktionsgeschwindigkeit. Dadurch können sie verwendet werden, um vorübergehende Phänomene zu erkennen, wie z. B. Blitze, die in einem Szintillator auftreten, wenn ein energiereiches geladenes Teilchen oder Quant absorbiert wird.

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Der Fluss der Gammastrahlung tritt nach Passieren des kontrollierten Objekts und des Films in die arbeitende Detektionseinheit ein, wo er in statistisch verteilte elektrische Impulse umgewandelt wird. Die durchschnittliche Ankunftsrate von Impulsen vom Ausgang des Sensors ist proportional zur Belichtungsdosisrate. Die Schwärzungsdichte des Films wird durch die Belichtungsdosis bestimmt, daher kann durch die Anzahl der Pulse die notwendige Sendezeit eingestellt werden, die für die optimale Schwärzungsdichte des Films sorgt.

Dichte tritt auf, wenn ein Strom von Gammastrahlen mit Materie interagiert.

Quellen ionisierender Strahlung während einer nuklearen Explosion sind Gammastrahlung und Neutronenflüsse, die ab dem Moment der Explosion 10 bis 15 Sekunden lang eine schädliche Wirkung im Explosionsbereich haben, sowie Gammaquanten, Alpha- und Betateilchen radioaktiver Substanzen - Spaltfragmente einer nuklearen Ladungssubstanz, die im Bereich der Explosion und entlang der Bewegungsbahn der gebildeten radioaktiven Wolke ausfällt und das Gebiet über Dutzende und Hunderte von Kilometern infiziert. Der Grad der Schädigung wird durch die Dosis ionisierender Strahlung bestimmt - die Energiemenge, die von 1 cm3 des Mediums absorbiert wird.

Strahlungspegeldetektoren arbeiten nach dem Prinzip der Abhängigkeit der Intensität des Gammastrahlungsflusses von der Dichte des kontrollierten Mediums. Die Quelle und der Empfänger radioaktiver Strahlung sind auf einer bestimmten Höhe auf gegenüberliegenden Seiten des kontrollierten Behälters installiert. Eine Zunahme oder Abnahme des Gammastrahlenflusses bewirkt die Betätigung des Exekutivrelais.

Das Funktionsprinzip des Gammarelais besteht darin, dass die Intensität des auf das Wandlerelement fallenden Gammastrahlungsflusses von der Dichte des Mediums abhängt, das es durchdringt. Die Empfangsstation und die Gammastrahlungsquelleneinheit sind auf gegenüberliegenden Seiten der gemessenen Kapazität bei kontrollierten Pegeln installiert.

Eine experimentelle Überprüfung der oben betrachteten Technik wurde sowohl für den Fall der Modulation von Gammastrahlungsflüssen als auch für den Fall der Modulation von Lichtflüssen durchgeführt.

So wird ungefähr 1/4 (1/2 1/2) der Gesamthelligkeit in Form eines reichlich vorhandenen Gammastrahlenflusses und der Rest in Form weicher Röntgenstrahlen beobachtet.

Die Strahlungsquelleneinheiten KO, K1, K2 und KZ sind dazu bestimmt, einen gerichteten Gammastrahlungsfluss zu erzeugen sowie das Personal vor Gammastrahlungsflüssen zu schützen, die in andere Richtungen wirken.

Der Betrieb der Vorrichtungen basiert auf der Umwandlung des von der Quelleneinheit kommenden Gammastrahlungsflusses durch den Sensor in ein elektrisches Signal, das über Kabel an die elektronische Relaiseinheit übertragen wird, um das Relais zu betätigen. Die Intensität des auf den Sensor fallenden Gammastrahlungsstroms hängt von der Dichte des Mediums ab, das sie durchdringt.

Das Funktionsprinzip des Gammarelais besteht darin, dass die Intensität des auf den Sensor fallenden Gammastrahlungsflusses von der Dichte des Mediums abhängt, das es durchdringt. Der Sensor wandelt den Fluss der Gammastrahlung in ein elektrisches Signal um, verstärkt es und überträgt es per Kabel an die elektronische Relaiseinheit, wo es weiter in ein Anzeigeergebnis umgewandelt wird.

Gammastrahlung ist eine der kurzwelligen Arten der elektromagnetischen Strahlung. Aufgrund der extrem kurzen Wellenlänge hat Gammastrahlung ausgeprägte Korpuskulareigenschaften, während Welleneigenschaften praktisch nicht vorhanden sind.

Gamma hat eine starke traumatische Wirkung auf lebende Organismen, und gleichzeitig ist es völlig unmöglich, es mit den Sinnen zu erkennen.

Es gehört zur Gruppe der ionisierenden Strahlung, dh es trägt zur Umwandlung stabiler Atome verschiedener Substanzen in Ionen mit positiver oder negativer Ladung bei. Die Geschwindigkeit der Gammastrahlung ist vergleichbar mit der Lichtgeschwindigkeit. Die Entdeckung bisher unbekannter Strahlungsflüsse erfolgte 1900 durch den französischen Wissenschaftler Villard.

Für die Namen wurden die Buchstaben des griechischen Alphabets verwendet. Strahlung, die nach Röntgen auf der Skala der elektromagnetischen Strahlung liegt, wird Gamma genannt - der dritte Buchstabe des Alphabets.

Es versteht sich, dass die Grenzen zwischen verschiedenen Strahlungsarten sehr willkürlich sind.

Was ist gammastrahlung

Lassen Sie uns versuchen, spezifische Terminologie zu vermeiden, um zu verstehen, was Gamma-ionisierende Strahlung ist. Jede Substanz besteht aus Atomen, die wiederum einen Kern und Elektronen enthalten. Ein Atom und noch mehr sein Kern sind sehr stabil, daher sind besondere Bedingungen für ihre Spaltung erforderlich.

Wenn diese Bedingungen irgendwie entstehen oder künstlich hergestellt werden, tritt der Prozess des Kernzerfalls auf, der mit der Freisetzung einer großen Menge an Energie und Elementarteilchen einhergeht.

Je nachdem, was dabei genau freigesetzt wird, wird die Strahlung in mehrere Arten eingeteilt. Alpha-, Beta- und Neutronenstrahlung zeichnen sich durch die Freisetzung von Elementarteilchen aus, aktive Röntgen- und Gammastrahlen sind ein Energiefluss.

Obwohl tatsächlich jede Strahlung, einschließlich Strahlung im Gammabereich, wie ein Strom von Teilchen ist. Bei dieser Strahlung sind die Strömungsteilchen Photonen oder Quarks.

Je kürzer die Wellenlänge, desto höher ist nach den Gesetzen der Quantenphysik die Energie der Strahlungsquanten.

Da die Wellenlänge von Gammastrahlen sehr klein ist, kann argumentiert werden, dass die Energie von Gammastrahlung extrem hoch ist.

Die Entstehung von Gammastrahlung

Strahlungsquellen im Gammabereich sind verschiedene Prozesse. Es gibt Objekte im Universum, in denen Reaktionen stattfinden. Das Ergebnis dieser Reaktionen ist kosmische Gammastrahlung.

Hauptquellen von Gammastrahlen sind Quasare und Pulsare. Auch bei der Umwandlung eines Sterns in eine Supernova kommt es zu Kernreaktionen mit massiver Freisetzung von Energie und Gammastrahlen.

Elektromagnetische Gammastrahlung tritt bei verschiedenen Übergängen im Bereich der atomaren Elektronenhülle sowie beim Zerfall der Kerne einiger Elemente auf. Unter den Quellen der Gammastrahlung kann man auch ein bestimmtes Medium mit starkem Magnetfeld nennen, in dem Elementarteilchen durch den Widerstand dieses Mediums abgebremst werden.

Gefahr durch Gammastrahlen

Gammastrahlung hat aufgrund ihrer Eigenschaften eine sehr hohe Durchschlagskraft. Um dem Einhalt zu gebieten, braucht es eine mindestens fünf Zentimeter dicke Bleiwand.

Die Haut und andere Schutzmechanismen eines Lebewesens sind kein Hindernis für Gammastrahlung. Es dringt direkt in die Zellen ein und wirkt sich verheerend auf alle Strukturen aus. Die bestrahlten Moleküle und Atome einer Substanz werden selbst zur Strahlungsquelle und provozieren die Ionisierung anderer Teilchen.

Als Ergebnis dieses Prozesses werden aus manchen Stoffen andere Stoffe gewonnen. Sie bilden neue Zellen mit einem anderen Genom. Beim Aufbau neuer Zellen unnötig, werden die Überreste alter Strukturen zu Giften für den Körper.

Die größte Gefahr von Strahlen für lebende Organismen, die eine Strahlendosis erhalten haben, besteht darin, dass sie das Vorhandensein dieser tödlichen Welle im Weltraum nicht wahrnehmen können. Und auch in der Tatsache, dass lebende Zellen keinen spezifischen Schutz vor der zerstörerischen Energie haben, die Gamma-ionisierende Strahlung trägt. Diese Art von Strahlung hat den größten Einfluss auf den Zustand von Keimzellen, die DNA-Moleküle tragen.

Verschiedene Körperzellen verhalten sich bei Gammastrahlen unterschiedlich und haben unterschiedliche Widerstandsgrade gegenüber den Wirkungen dieser Art von Energie. Eine weitere Eigenschaft der Gammastrahlung ist jedoch die kumulative Fähigkeit.

Eine einzelne Bestrahlung mit einer geringen Dosis verursacht keine irreparable zerstörerische Wirkung auf eine lebende Zelle. Aus diesem Grund hat Strahlung Anwendung in Wissenschaft, Medizin, Industrie und anderen Bereichen menschlicher Aktivität gefunden.

Anwendungen von Gammastrahlen

Auch die tödlichen Strahlen des neugierigen Verstandes von Wissenschaftlern haben Anwendungsgebiete gefunden. Derzeit wird Gammastrahlung in verschiedenen Branchen eingesetzt, kommt der Wissenschaft zugute und wird auch erfolgreich in verschiedenen medizinischen Geräten eingesetzt.

Die Fähigkeit, die Struktur von Atomen und Molekülen zu verändern, erwies sich als vorteilhaft bei der Behandlung schwerer Krankheiten, die den Körper auf zellulärer Ebene zerstören.

Für die Behandlung onkologischer Neoplasien sind Gammastrahlen unverzichtbar, da sie abnorme Zellen zerstören und ihre schnelle Teilung stoppen können. Manchmal ist es unmöglich, das abnormale Wachstum von Krebszellen zu stoppen, dann kommt Gammastrahlung zur Rettung, bei der die Zellen vollständig zerstört werden.

Gamma-ionisierende Strahlung wird verwendet, um pathogene Mikroflora und verschiedene potenziell gefährliche Verunreinigungen zu zerstören. In radioaktiven Strahlen werden medizinische Instrumente und Geräte sterilisiert. Diese Art von Strahlung wird auch verwendet, um bestimmte Produkte zu desinfizieren.

Gammastrahlen scheinen durch verschiedene Ganzmetallprodukte für die Raumfahrt und andere Industrien, um versteckte Defekte zu erkennen. In den Produktionsbereichen, in denen die größtmögliche Kontrolle über die Qualität der Produkte erforderlich ist, ist diese Art der Überprüfung einfach unverzichtbar.

Mit Hilfe von Gammastrahlen messen Wissenschaftler die Bohrtiefe und erhalten Daten über die Möglichkeit des Auftretens verschiedener Gesteine. Gammastrahlen können auch in der Zucht eingesetzt werden. Bestimmte ausgewählte Pflanzen werden mit einem streng dosierten Strom bestrahlt, um die gewünschten Mutationen in ihrem Erbgut zu erhalten. Auf diese Weise erhalten Züchter neue Pflanzenzüchtungen mit den Eigenschaften, die sie benötigen.

Mit Hilfe des Gammaflusses werden die Geschwindigkeiten von Raumfahrzeugen und künstlichen Satelliten bestimmt. Durch das Senden von Strahlen in den Weltraum können Wissenschaftler die Entfernung bestimmen und den Weg des Raumfahrzeugs modellieren.

Schutzmethoden

Die Erde hat einen natürlichen Abwehrmechanismus gegen kosmische Strahlung, es ist die Ozonschicht und die obere Atmosphäre.

Diese Strahlen, die mit enormer Geschwindigkeit in den geschützten Raum der Erde eindringen, richten keinen großen Schaden für Lebewesen an. Die größte Gefahr geht von Quellen und Gammastrahlung aus, die unter terrestrischen Bedingungen gewonnen werden.

Die wichtigste Gefahrenquelle der Strahlenbelastung bleiben Unternehmen, in denen eine kontrollierte Kernreaktion unter menschlicher Kontrolle durchgeführt wird. Das sind Kernkraftwerke, in denen Energie erzeugt wird, um die Bevölkerung und die Industrie mit Licht und Wärme zu versorgen.

Es werden die schwerwiegendsten Maßnahmen ergriffen, um Arbeitskräfte für diese Einrichtungen bereitzustellen. Die Tragödien, die sich in verschiedenen Teilen der Welt aufgrund des Verlusts der menschlichen Kontrolle über eine nukleare Reaktion ereigneten, lehrten die Menschen, mit einem unsichtbaren Feind vorsichtig zu sein.

Schutz der Arbeiter in Kraftwerken

In Kernkraftwerken und Industrien, die mit der Verwendung von Gammastrahlung in Verbindung stehen, ist die Zeit des Kontakts mit einer gefährlichen Strahlungsquelle streng begrenzt.

Alle Mitarbeiter, die geschäftlich mit einer Gammastrahlungsquelle in Kontakt kommen oder sich in der Nähe aufhalten müssen, tragen spezielle Schutzanzüge und durchlaufen mehrere Reinigungsstufen, bevor sie in den „sauberen“ Bereich zurückkehren.

Für einen wirksamen Schutz vor Gammastrahlen werden Materialien mit hoher Festigkeit verwendet. Dazu gehören Blei, hochfester Beton, Bleiglas und bestimmte Stahlsorten. Diese Materialien werden beim Bau von Schutzschaltungen von Kraftwerken verwendet.

Elemente aus diesen Materialien werden verwendet, um Strahlenschutzanzüge für Mitarbeiter von Kraftwerken mit Zugang zu Strahlungsquellen herzustellen.

In der sogenannten „heißen“ Zone hält Blei der Belastung nicht stand, da sein Schmelzpunkt nicht hoch genug ist. In dem Bereich, in dem eine thermonukleare Reaktion unter Freisetzung hoher Temperaturen abläuft, werden teure Seltenerdmetalle wie Wolfram und Tantal verwendet.

Alle Personen, die mit Gammastrahlung zu tun haben, werden mit individuellen Messgeräten ausgestattet.

Aufgrund der fehlenden natürlichen Strahlenempfindlichkeit kann eine Person mit einem Dosimeter feststellen, wie viel Strahlung sie in einem bestimmten Zeitraum erhalten hat.

Eine Dosis von nicht mehr als 18-20 Mikroröntgen pro Stunde gilt als normal. Bei einer Bestrahlung mit einer Dosis von bis zu 100 Mikroröntgen passiert nichts besonders Schreckliches. Wenn eine Person eine solche Dosis erhalten hat, können die Wirkungen in zwei Wochen auftreten.

Bei einer Dosis von 600 Röntgen droht einer Person in 95 % der Fälle innerhalb von zwei Wochen der Tod. Eine Dosis von 700 Röntgen ist in 100 % der Fälle tödlich.

Von allen Strahlungsarten sind Gammastrahlen die gefährlichste für den Menschen. Leider besteht die Wahrscheinlichkeit einer Strahlenbelastung für jeden. Auch abseits von Industrieanlagen, die durch Spaltung von Atomkernen Energie erzeugen, kann man der Gefahr einer Strahlenbelastung ausgesetzt sein.

Die Geschichte kennt Beispiele solcher Tragödien.

Überall dort, wo es elektrische Entladungen gibt, gibt es Strahlung des einen oder anderen Spektrums. Gammastrahlung ist eine Art elektromagnetischer Strahlung, die eine sehr kurze Wellenlänge hat und aus Strömen von Gammaquanten (Photonen) besteht. Es wurde festgestellt, dass es sich hierbei nicht um eine eigenständige Art von Radioaktivität handelt, sondern um eine Begleiterscheinung der Zerfälle von Alpha- und Betastrahlung. Gammastrahlung kann auch während einer Kernreaktion auftreten, wenn geladene Teilchen verlangsamt werden, zerfallen und andere Kernprozesse.

Das Konzept der Gammastrahlung

Radioaktive Strahlung ist ionisierende Strahlung, die durch das instabile Verhalten von Teilchen verschiedener Spektren entsteht, wenn sie einfach in ihre Bestandteile eines Atoms zerfallen.- Protonen, Neutronen, Elektronen und Photonen. Gammastrahlung, einschließlich Röntgenstrahlen, ist der gleiche Prozess. Strahlung hat eine andere biologische Wirkung auf den menschlichen Körper - ihr Schaden hängt von der Fähigkeit der Partikel ab, verschiedene Hindernisse zu durchdringen.

Die Gammastrahlung hat dabei die ausgeprägteste Durchdringungsfähigkeit, die selbst eine fünf Zentimeter dicke Bleiwand durchdringen lässt. Daher ist Gammastrahlung oder Gammastrahlen radioaktive Strahlung, die einen hohen Grad an radioaktiver Wirkung auf einen lebenden Organismus hat. Während der Strahlung ist ihre Geschwindigkeit gleich der Lichtgeschwindigkeit.

Die Frequenz der Gammastrahlung ist > 3 10 18 , was die kürzeste Welle ist und ganz unten in der Klassifizierung der elektromagnetischen Wellen steht, kurz vor der Röntgenstrahlung, deren Strahlung etwas länger ist und 10 17 - 3 10 18 beträgt

Alpha-, Beta- und Gammastrahlen sind für den Menschen extrem gefährlich und ihre intensive Exposition führt zur Strahlenkrankheit, die sich mit charakteristischen Symptomen äußert:

• akute Leukozytose;
• Hemmung des Pulses, Abnahme des Muskeltonus, Verlangsamung aller lebenswichtigen Prozesse;
• Haarverlust;
• sukzessives Versagen aller Organe - zuerst der Leber, der Nieren, des Rückenmarks und dann des Herzens.

Einmal im Körper angekommen, zerstören und mutieren Strahlungsstrahlen Zellen derart, dass sie, nachdem sie sich infiziert haben, andere infizieren. Und diejenigen, die überleben konnten, werden bereits unfähig zur Teilung und anderen lebenswichtigen Funktionen wiedergeboren. Alpha- und Betastrahlen sind am gefährlichsten, aber das Gammateilchen ist heimtückisch, da es eine Entfernung von 300.000 Kilometern in 1 Sekunde zurücklegt und beträchtliche Entfernungen erreichen kann. Bei einer kleinen Strahlungsdosis spürt eine Person ihre Wirkung nicht und erkennt ihre zerstörerische Wirkung nicht sofort. Je nach Dosis und Strahlenart kann es mehrere Jahre oder mehrere Generationen dauern, bis Störungen auftreten. Bei einer hohen Strahlendosis manifestiert sich die Krankheit jedoch innerhalb weniger Stunden und hat ausgeprägte Symptome mit Bauchschmerzen, unkontrollierbarem Erbrechen und Kopfschmerzen.

Geschichten unserer Leser

Wladimir
61 Jahre alt

Gefahr durch Gammastrahlung

Gammastrahlen können aus dem Weltraum eindringen, Quellen von Gammastrahlung können auch der Zerfall einiger radioaktiver Gesteine ​​sein - Uran, Granit, Radon und andere.

Der bekannteste Fall einer Gammastrahlenvergiftung ist der von Alexander Litvinenko., die mit Polonium in Tee bestreut wurde. Polonium ist ein radioaktives Element, ein Derivat des stark radioaktiven Urans.

Die Quantenenergie der Gammastrahlung hat eine enorme Kraft, die ihr Eindringen in lebende Zellen und ihre zerstörerische Wirkung verstärkt. Gamma-Quanten, die den Tod und die Transformation von Zellen verursachen, sammeln sich im Laufe der Zeit im Körper an, und gleichzeitig vergiften beschädigte Zellen den Körper mit ihren Toxinen, die im Prozess ihrer Zersetzung entstehen.

Ein Gammaquant ist eine Kernstrahlung, ein masse- und ladungsloses Teilchen, das bei einer Kernreaktion emittiert wird, wenn der Kern von einem Energiezustand in einen anderen übergeht. Wenn ein Gammastrahlen-Studienquant einen bestimmten Stoff durchdringt und mit ihm wechselwirkt, dann wird die Gammaquantenenergie von diesem Stoff mit der Emission seines Elektrons vollständig absorbiert.

Die Gefahr einer solchen Exposition ist für den Menschen am schädlichsten, da seine Durchdringungsfähigkeit praktisch keine Chance lässt - eine 5-Zentimeter-Bleiwand kann nur die Hälfte der Gammastrahlung absorbieren. In dieser Hinsicht sind Alpha- und Betastrahlen weniger gefährlich - Alphastrahlung kann ein gewöhnliches Blatt Papier verzögern, Betastrahlung kann eine Holzwand nicht überwinden und es gibt praktisch keine Barriere für Gammastrahlung. Daher ist es äußerst wichtig, dass der menschliche Körper diesen Strahlen nicht über längere Zeit ausgesetzt wird.

So schützen Sie sich vor Gammastrahlung

Wenn die Strahlung mit einem erhöhten Gamma-Hintergrund in den Körper gelangt, beginnt sie den Körper unmerklich zu vergiften, und wenn ultrahohe Dosen nicht in kurzer Zeit konsumiert werden, treten die ersten Anzeichen möglicherweise nicht bald auf. Zuallererst leidet das hämatopoetische System, das den ersten Schlag einstecken muss. Es reduziert die Anzahl der Leukozyten stark, wodurch das Rückenmark sehr schnell in Mitleidenschaft gezogen wird und versagt. Zusammen mit dem Rückenmark leiden die Lymphknoten, die später ebenfalls versagen. Eine Person verliert Haare, ihre DNA ist beschädigt. Es kommt zu einer Mutation des Genoms, die zu Vererbungsverletzungen führt. Bei schweren Läsionen tritt der Tod durch Krebs oder durch das Versagen eines oder mehrerer Organe ein.

Vor dem Kauf muss der Gamma-Hintergrund an Land gemessen werden. Unter dem Einfluss einiger unterirdischer Gesteine, auch in unterirdischen Flüssen, während der tektonischen Prozesse der Erdkruste ist eine Kontamination der Erdoberfläche mit Gammastrahlung durchaus möglich.

Der Schutz vor Gammastrahlung kann nur teilweise erfolgen. Wenn eine solche Katastrophe zugelassen wird, wird das betroffene Gebiet in den nächsten 300 Jahren vollständig vergiftet, bis zu mehreren zehn Metern der Bodenschicht. Einen vollständigen Schutz gibt es nicht, jedoch können Keller von Wohngebäuden, unterirdische Gräben und andere Unterstände genutzt werden, wobei zu bedenken ist, dass diese Art des Schutzes nur teilweise wirksam ist.

Daher bestehen die Methoden zum Schutz vor Gammastrahlung hauptsächlich darin, den Gamma-Hintergrund mit speziellen Geräten zu messen und Orte mit hoher Strahlung - zum Beispiel Tschernobyl oder die Umgebung von Fukushima - nicht aufzusuchen.

Die größte Freisetzung nuklearer Strahlung ins Wasser in der Geschichte der Menschheit ereignete sich 2011 in Fukushima, als eine Tsunamiwelle zum Ausfall von drei Kernreaktoren führte. Bereits im siebten Jahr werden täglich 300 Tonnen radioaktiver Abfall ins Meer gespült. Die Dimensionen dieser Katastrophe sind erschreckend. Da dieses Leck aufgrund der hohen Temperatur im betroffenen Bereich nicht behoben werden kann, ist nicht bekannt, wie lange dieser Prozess andauern wird. Inzwischen hat sich die Unterströmungsstrahlung bereits auf einen erheblichen Teil des Pazifischen Ozeans ausgebreitet.

Umfang der Gammastrahlung

Wenn Sie den Strom der Gamma-Teilchen gezielt anwenden, können Sie gezielt diejenigen Körperzellen zerstören, die sich zu einem bestimmten Zeitpunkt aktiv vermehren. Dieser Effekt aus der Verwendung von Gammastrahlen wird in der Medizin im Kampf gegen die Onkologie genutzt. Als letztes Mittel, und nur wenn andere Mittel versagen, wird die Bestrahlungsmethode gezielt bei einem bösartigen Tumor eingesetzt. Die effektivste Anwendung der Fern-Gammastrahlentherapie. Diese Methode wurde entwickelt, um den Prozess besser zu kontrollieren und gleichzeitig Risiken und Schäden an gesundem Gewebe zu minimieren.

Gammaquanten werden auch in anderen Bereichen verwendet:

1. Mit Hilfe dieser Strahlen wird Energie verändert. Ein Instrument dafür, das in der Experimentalphysik verwendet wird, heißt Gamma-Spektrometer. Es ist magnetisch, Szintillation, Halbleiter- und Kristallbeugung.
2. Die Untersuchung des Spektrums der nuklearen Gammastrahlung gibt Aufschluss über die Kernstruktur. Die äußere Umgebung, die die Gammastrahlung beeinflusst, erzeugt verschiedene Effekte, die für das Verständnis der dabei ablaufenden Prozesse von großer Bedeutung sind. Daher werden alle diese Prozesse aktiv untersucht.
3. Die Technik verwendet auch Gammastrahlen, um Defekte in Metallen zu erkennen. Da Gammastrahlung in verschiedenen Medien unterschiedlich stark absorbiert wird, aber bei gleicher Ausbreitungsdistanz, ist es möglich, Defekte mit Strahlung unterschiedlicher Intensität zu berechnen.
4. Auch die Strahlenchemie nutzt diese Strahlung, um mit Hilfe von natürlichen oder künstlichen radioaktiven Isotopen und Elektronenbeschleunigern – Quellen dieser Art von Strahlung – chemische Umwandlungen in verschiedenen Prozessen hervorzurufen.
5. Die Sterilisation von Lebensmitteln mittels Gammastrahlung wird von der Lebensmittelindustrie für eigene Zwecke eingesetzt.
6. Im Pflanzenbau werden Gamma-Quanten eingesetzt, um durch Mutation dafür zu sorgen, dass die Pflanze eine bessere Leistungsfähigkeit erlangt.
7. Mit Hilfe von Gammastrahlen werden einige Mikroorganismen gezüchtet und verarbeitet, Medikamente hergestellt, darunter einige Antibiotika. Sie verarbeiten Samen, um sie von kleinen Schädlingen zu befreien.

Bis vor etwa 100 Jahren waren die Eigenschaften der Gammastrahlung nicht ausreichend untersucht, was zur ungeschützten Verwendung radioaktiver Elemente als Medizin- oder Messgerät führte. Gammastrahlung wurde auch verwendet, um verschiedene Schmuck- und Keramikprodukte zu beschichten und bei der Herstellung von Buntglas. Daher sollte man bei der Lagerung und dem Erwerb von Antiquitäten vorsichtig sein - eine scheinbar harmlose Sache kann mit einer radioaktiven Bedrohung behaftet sein.

durchdringende Strahlung. Unter eindringender Strahlung versteht man den Fluss von Gammastrahlen und Neutronen, die aus dem Bereich einer nuklearen Explosion in die äußere Umgebung emittiert werden.

Unter der durchdringenden Strahlung versteht man den Fluss von Gammastrahlen und Neutronen, die aus der Zone einer nuklearen Explosion in die Umgebung emittiert werden. Aufgrund ihrer physikalischen Eigenschaften unterscheiden sich diese Strahlungsarten voneinander, gemeinsam haben sie jedoch die Fähigkeit, sich in der Luft in alle Richtungen auf Entfernungen von bis zu 2,5-3 km auszubreiten. Die Einwirkungszeit der durchdringenden Strahlung beträgt 15-20 Sekunden und wird durch den Zeitpunkt bestimmt, zu dem die Explosionswolke auf eine solche Höhe aufsteigt, bei der die Gammastrahlung vollständig von der Luft absorbiert wird und die Erdoberfläche nicht erreicht. Zu unterscheiden ist zwischen durchdringender Strahlung, die nur wenige Sekunden einwirkt, und radioaktiver Kontamination des Areals, deren schädigende Wirkung lange anhält. Die Hauptquelle der Gammastrahlung sind Spaltfragmente von Kernbrennstoffen; Neutronen, die sich in der Explosionszone befinden, und eine radioaktive Wolke während einer Kernexplosion werden während Spaltungsreaktionen (während einer Kettenreaktion), während einer thermonuklearen Fusion und auch als Folge der gebildet Zerfall von Spaltfragmenten. Bei Spalt- und Fusionsreaktionen entstehende Neutronen werden innerhalb von Bruchteilen einer Mikrosekunde emittiert und gerufen sofortig, und Neutronen, die beim Zerfall von Spaltfragmenten entstehen - zurückbleibend. Unter dem Einfluss von Neutronen werden einige nicht radioaktive Stoffe radioaktiv. Dieser Vorgang wird aufgerufen induzierte Aktivität.

Neutronen und Gammastrahlung wirken fast gleichzeitig. Obwohl Neutronen hauptsächlich in den ersten Sekunden emittiert werden und Gammastrahlung noch einige Sekunden andauert, ist diese Tatsache nicht wesentlich. Dabei wird die schädigende Wirkung durchdringender Strahlung durch die Gesamtdosis bestimmt, die sich aus der Addition von Dosen von Gammastrahlung und Neutronen ergibt. Sogenannt Neutronenmunition, sind Kernwaffen mit einer thermonuklearen Ladung geringer Ausbeute, die sich durch eine erhöhte Ausbeute an Neutronenstrahlung auszeichnen. Bei einer Neutronenmunition sind solche Schadensfaktoren wie Stoßwelle, Lichtstrahlung, radioaktive Kontamination des Gebiets von untergeordneter Bedeutung, und der Hauptschadensfaktor bei der Explosion einer Neutronenmunition ist die durchdringende Strahlung. Als Teil der durchdringenden Strahlung in solcher Munition überwiegt der Neutronenfluss die Gammastrahlung.

Die schädigende Wirkung von durchdringender Strahlung auf Menschen hängt von der empfangenen Strahlung ab. Strahlendosen, d.h. von der vom Körper aufgenommenen Energiemenge und dem damit verbundenen Ionisierungsgrad des Gewebes. Das Ergebnis der Exposition gegenüber verschiedenen Strahlendosen auf eine Person ist akute Strahlenkrankheit (ARS) .

Zum Schutz vor eindringender Strahlung Es werden verschiedene Materialien verwendet, die die Wirkung von Gammastrahlung und Neutronen abschwächen. Diese Fähigkeit von Materialien wird durch den Wert gekennzeichnet halbe Dämpfungsschicht . Darunter versteht man die Dicke des Materials, durch das die Gammastrahlung und der Neutronenfluss um das 2-fache geschwächt werden. Es ist zu beachten, dass Gammastrahlung umso stärker geschwächt wird, je dichter die Substanz ist, z. B. Blei, Beton, Stahl. Der Neutronenfluss wird durch leichte Materialien (Wasser, Polyethylen, Paraffin, Glasfaser) stärker geschwächt, die Kerne leichter Elemente wie Wasserstoff, Kohlenstoff usw. enthalten. Es wird angenommen, dass eine 70 cm dicke Wasserschicht oder eine 650 cm dicke Paraffinschicht schwächer wird den Neutronenfluss um das 100-fache ( Tab. eines).