Ini adalah rentang spektrum elektromagnetik terluas karena tidak dibatasi oleh energi tinggi. Radiasi gamma lunak terbentuk selama transisi energi di dalam inti atom, lebih keras - selama reaksi nuklir. Sinar gamma dengan mudah menghancurkan molekul, termasuk molekul biologis, tetapi, untungnya, tidak melewati atmosfer. Mereka hanya dapat diamati dari luar angkasa.

Kuanta gamma berenergi super tinggi lahir dalam tumbukan partikel bermuatan yang tersebar oleh medan elektromagnetik yang kuat dari objek luar angkasa atau akselerator partikel terestrial. Di atmosfer, mereka menghancurkan inti atom, menciptakan aliran partikel yang terbang dengan kecepatan mendekati cahaya. Saat melambat, partikel-partikel ini memancarkan cahaya, yang diamati oleh teleskop khusus di Bumi.

Dengan energi lebih dari 10 14 eV longsoran partikel menembus ke permukaan bumi. Mereka direkam oleh sensor kilau. Di mana dan bagaimana sinar gamma energi ultra tinggi terbentuk belum sepenuhnya jelas. Energi seperti itu tidak dapat diakses oleh teknologi terestrial. Kuanta paling energik - 10 20 –10 21 eV, sangat jarang datang dari luar angkasa - sekitar satu kuantum dalam 100 tahun per kilometer persegi.

Sumber

Gambar diambil pada tahun 2005 oleh teleskop sinar gamma HESS. Ini menjadi konfirmasi bahwa sisa-sisa supernova berfungsi sebagai sumber sinar kosmik - partikel bermuatan energik yang, berinteraksi dengan materi, menghasilkan radiasi gamma (lihat). Percepatan partikel, tampaknya, disediakan oleh medan elektromagnetik yang kuat dari objek kompak - bintang neutron, yang terbentuk di lokasi ledakan supernova.

Tabrakan partikel bermuatan energik sinar kosmik dengan inti atom medium antarbintang menimbulkan kaskade partikel lain, serta sinar gamma. Proses ini mirip dengan riam partikel di atmosfer bumi, yang terjadi di bawah pengaruh sinar kosmik (lihat). Asal usul sinar kosmik energi tertinggi masih dipelajari, tetapi sudah ada bukti bahwa mereka dapat dihasilkan dalam sisa-sisa supernova.

Disk akresi di sekitar lubang hitam supermasif ( Nasi. artis)

Selama evolusi galaksi besar, lubang hitam supermasif terbentuk di pusatnya, dengan massa dari beberapa juta hingga miliaran massa matahari. Mereka tumbuh karena akresi (jatuhnya) materi antarbintang dan bahkan seluruh bintang ke dalam lubang hitam.

Dengan pertambahan yang intens, piringan yang berputar cepat terbentuk di sekitar lubang hitam (karena kekekalan momentum sudut materi yang jatuh ke lubang). Karena gesekan kental lapisan yang berputar pada kecepatan yang berbeda, ia memanas sepanjang waktu dan mulai memancar dalam rentang sinar-X.

Bagian dari materi selama akresi dapat dikeluarkan dalam bentuk pancaran (jet) di sepanjang sumbu piringan yang berputar. Mekanisme ini memastikan aktivitas inti galaksi dan quasar. Ada juga lubang hitam di inti Galaksi kita (Bima Sakti). Saat ini aktivitasnya minim, tetapi menurut beberapa indikasi, sekitar 300 tahun yang lalu jauh lebih tinggi.

Penerima

Terletak di Namibia, terdiri dari 4 piring parabola dengan diameter 12 meter, ditempatkan di atas platform berukuran 250 meter. Masing-masing memiliki 382 cermin bundar dengan diameter 60 . cm, yang memusatkan bremsstrahlung yang dihasilkan oleh gerakan partikel energik di atmosfer (lihat diagram teleskop).

Teleskop mulai bekerja pada tahun 2002. Ini juga dapat digunakan untuk mendeteksi kuanta gamma energik dan partikel bermuatan - sinar kosmik. Salah satu hasil utamanya adalah konfirmasi langsung dari asumsi lama bahwa sisa-sisa supernova adalah sumber sinar kosmik.

Ketika sinar gamma energik memasuki atmosfer, ia bertabrakan dengan inti salah satu atom dan menghancurkannya. Dalam hal ini, beberapa fragmen inti atom dan kuanta gamma dengan energi lebih rendah dihasilkan, yang, menurut hukum kekekalan momentum, bergerak hampir ke arah yang sama dengan sinar gamma asli. Puing-puing dan kuanta ini segera bertabrakan dengan inti lainnya, membentuk longsoran partikel di atmosfer.

Sebagian besar partikel ini bergerak lebih cepat daripada kecepatan cahaya di udara. Akibatnya, partikel memancarkan bremsstrahlung, yang mencapai permukaan bumi dan dapat dideteksi oleh teleskop optik dan ultraviolet. Faktanya, atmosfer bumi sendiri berfungsi sebagai elemen teleskop sinar gamma. Untuk sinar gamma berenergi sangat tinggi, divergensi sinar yang mencapai permukaan bumi adalah sekitar 1 derajat. Ini menentukan resolusi teleskop.

Pada energi sinar gamma yang lebih tinggi, longsoran partikel itu sendiri mencapai permukaan - pancuran udara ekstensif (EAS). Mereka direkam oleh sensor kilau. Sebuah observatorium dinamai Pierre Auger (untuk menghormati penemu EAS) saat ini sedang dibangun di Argentina untuk mengamati radiasi gamma dan sinar kosmik energi ultra-tinggi. Ini akan mencakup beberapa ribu tangki air suling. PMT yang dipasang di dalamnya akan memantau kilatan yang terjadi di air di bawah pengaruh partikel EAS yang energik.

Observatorium orbital yang beroperasi dalam kisaran dari sinar-X keras hingga radiasi gamma lunak (dari 15 keV ke 10 saya), diluncurkan ke orbit dari Baikonur Cosmodrome pada tahun 2002. Observatorium ini dibangun oleh European Space Agency (ESA) dengan partisipasi Rusia dan Amerika Serikat. Desain stasiun menggunakan platform yang sama dengan observatorium sinar-X Eropa XMM-Newton yang diluncurkan sebelumnya (1999).

Perangkat elektronik untuk mengukur fluks lemah radiasi sinar tampak dan ultraviolet. PMT adalah tabung vakum dengan fotokatoda dan satu set elektroda, di mana tegangan yang meningkat secara berurutan diterapkan dengan penurunan total hingga beberapa kilovolt.

Kuanta radiasi jatuh pada fotokatoda dan melumpuhkan elektron darinya, yang bergerak ke elektroda pertama, membentuk arus fotolistrik yang lemah. Namun, di sepanjang jalan, elektron dipercepat oleh tegangan yang diberikan dan melumpuhkan lebih banyak elektron dari elektroda. Ini diulang beberapa kali - sesuai dengan jumlah elektroda. Akibatnya, aliran elektron yang datang dari elektroda terakhir ke anoda meningkat beberapa kali lipat dibandingkan dengan arus fotolistrik awal. Ini memungkinkan Anda untuk mendaftarkan fluks cahaya yang sangat lemah, hingga kuanta individu.

Sebuah fitur penting dari PMT adalah kecepatan respon. Hal ini memungkinkan mereka untuk digunakan untuk mendeteksi fenomena transien, seperti kilatan yang terjadi di sintilator ketika partikel bermuatan energik atau kuantum diserap.

Halaman 1

Aliran radiasi gamma setelah melewati objek yang dikendalikan dan film memasuki unit deteksi kerja, di mana ia diubah menjadi impuls listrik yang didistribusikan secara statistik. Laju rata-rata kedatangan pulsa dari keluaran sensor sebanding dengan laju dosis paparan. Kepadatan penghitaman film ditentukan oleh dosis paparan; oleh karena itu, waktu transmisi yang diperlukan, yang memastikan kerapatan penghitaman film yang optimal, dapat diatur dengan jumlah pulsa.

Kepadatan terjadi ketika aliran sinar gamma berinteraksi dengan materi.

Sumber radiasi pengion selama ledakan nuklir adalah radiasi gamma dan fluks neutron yang memiliki efek merusak di area ledakan selama 10 - 15 detik dari saat ledakan, serta partikel gamma kuanta, alfa dan beta zat radioaktif - fragmen fisi dari zat muatan nuklir yang jatuh di area ledakan dan di sepanjang jalur pergerakan awan radioaktif yang terbentuk dan menginfeksi wilayah itu selama puluhan dan ratusan kilometer. Tingkat kerusakan ditentukan oleh dosis radiasi pengion - jumlah energi yang diserap oleh 1 cm3 medium.

Detektor tingkat radiasi beroperasi berdasarkan prinsip ketergantungan intensitas fluks radiasi gamma pada kerapatan media yang dikontrol. Sumber dan penerima radiasi radioaktif dipasang pada tingkat tertentu di sisi berlawanan dari wadah yang dikendalikan. Peningkatan atau penurunan aliran sinar gamma menyebabkan aktuasi relai eksekutif.

Prinsip pengoperasian relai gamma adalah bahwa intensitas aliran radiasi gamma yang jatuh pada elemen transduser bergantung pada kepadatan media yang dilaluinya. Stasiun penerima dan unit sumber radiasi gamma dipasang pada sisi berlawanan dari kapasitansi terukur pada tingkat yang terkontrol.

Verifikasi eksperimental dari teknik yang dipertimbangkan di atas dilakukan baik untuk kasus modulasi fluks radiasi gamma dan untuk kasus modulasi fluks cahaya.

Jadi, sekitar 1/4 (1/2 1/2) dari total luminositas akan diamati dalam bentuk fluks sinar gamma yang melimpah, dan sisanya - dalam bentuk sinar-X lunak.

Unit sumber radiasi KO, K1, K2 dan KZ dirancang untuk membentuk aliran radiasi gamma yang terarah, serta untuk melindungi personel dari aliran radiasi gamma yang bekerja ke arah lain.

Pengoperasian perangkat didasarkan pada konversi oleh sensor aliran radiasi gamma yang berasal dari unit sumber menjadi sinyal listrik yang ditransmisikan melalui kabel ke unit relai elektronik untuk mengoperasikan relai. Intensitas aliran radiasi gamma yang jatuh pada sensor tergantung pada kerapatan media yang dilaluinya.

Prinsip pengoperasian relai gamma adalah bahwa intensitas aliran radiasi gamma yang jatuh pada sensor bergantung pada kerapatan media yang dilaluinya. Sensor mengubah aliran radiasi gamma menjadi sinyal listrik, memperkuatnya dan mengirimkannya melalui kabel ke unit relai elektronik, di mana ia selanjutnya diubah menjadi hasil indikasi.

Radiasi gamma adalah salah satu jenis gelombang pendek dari radiasi elektromagnetik. Karena panjang gelombang yang sangat pendek, radiasi sinar gamma memiliki sifat sel yang menonjol, sedangkan sifat gelombang praktis tidak ada.

Gamma memiliki efek traumatis yang kuat pada organisme hidup, dan pada saat yang sama sangat tidak mungkin untuk mengenalinya dengan indera.

Itu termasuk dalam kelompok radiasi pengion, yaitu berkontribusi pada transformasi atom stabil dari berbagai zat menjadi ion dengan muatan positif atau negatif. Kecepatan radiasi gamma sebanding dengan kecepatan cahaya. Penemuan fluks radiasi yang sebelumnya tidak diketahui dibuat pada tahun 1900 oleh ilmuwan Prancis Villard.

Huruf-huruf alfabet Yunani digunakan untuk nama. Radiasi, yang berada pada skala radiasi elektromagnetik setelah sinar-X, disebut gamma - huruf ketiga alfabet.

Harus dipahami bahwa batas antara berbagai jenis radiasi sangat arbitrer.

Apa itu radiasi gamma?

Mari kita coba, menghindari terminologi khusus, untuk memahami apa itu radiasi pengion gamma. Setiap zat terdiri dari atom, yang pada gilirannya mencakup nukleus dan elektron. Sebuah atom, dan terlebih lagi intinya, sangat stabil, sehingga diperlukan kondisi khusus untuk pemisahannya.

Jika kondisi ini entah bagaimana muncul atau diperoleh secara artifisial, proses peluruhan nuklir terjadi, yang disertai dengan pelepasan sejumlah besar energi dan partikel elementer.

Tergantung pada apa sebenarnya yang dilepaskan dalam proses ini, radiasi dibagi menjadi beberapa jenis. Radiasi alfa, beta, dan neutron dibedakan dengan pelepasan partikel elementer, dan sinar aktif sinar-X dan gamma adalah aliran energi.

Meskipun, pada kenyataannya, setiap radiasi, termasuk radiasi dalam kisaran gamma, seperti aliran partikel. Dalam kasus radiasi ini, partikel aliran adalah foton atau quark.

Menurut hukum fisika kuantum, semakin pendek panjang gelombang, semakin tinggi energi kuanta radiasi.

Karena panjang gelombang sinar gamma sangat kecil, dapat dikatakan bahwa energi radiasi gamma sangat tinggi.

Munculnya radiasi gamma

Sumber radiasi dalam kisaran gamma adalah berbagai proses. Ada benda-benda di alam semesta di mana reaksi berlangsung. Hasil dari reaksi ini adalah radiasi gamma kosmik.

Sumber utama sinar gamma adalah quasar dan pulsar. Reaksi nuklir dengan pelepasan energi dan sinar gamma yang masif juga terjadi selama transformasi bintang menjadi supernova.

Radiasi elektromagnetik gamma terjadi selama berbagai transisi di wilayah kulit elektron atom, serta selama peluruhan inti beberapa elemen. Di antara sumber sinar gamma, seseorang juga dapat menyebutkan media tertentu dengan medan magnet yang kuat, di mana partikel elementer diperlambat oleh hambatan media ini.

Bahaya sinar gamma

Karena sifatnya, radiasi gamma memiliki daya tembus yang sangat tinggi. Untuk menghentikannya, Anda membutuhkan dinding timah setebal setidaknya lima sentimeter.

Kulit dan mekanisme pelindung lain dari makhluk hidup bukanlah penghalang radiasi gamma. Ini menembus langsung ke dalam sel, memiliki efek yang menghancurkan pada semua struktur. Molekul dan atom yang disinari dari suatu zat itu sendiri menjadi sumber radiasi dan memicu ionisasi partikel lain.

Sebagai hasil dari proses ini, zat lain diperoleh dari beberapa zat. Mereka membentuk sel-sel baru dengan genom yang berbeda. Tidak perlu dalam pembangunan sel-sel baru, sisa-sisa struktur lama menjadi racun bagi tubuh.

Bahaya terbesar dari sinar radiasi bagi organisme hidup yang telah menerima dosis radiasi adalah bahwa mereka tidak dapat merasakan keberadaan gelombang mematikan ini di luar angkasa. Dan juga fakta bahwa sel hidup tidak memiliki perlindungan khusus dari energi destruktif yang dibawa oleh radiasi pengion gamma. Jenis radiasi ini memiliki dampak terbesar pada keadaan sel germinal yang membawa molekul DNA.

Sel-sel tubuh yang berbeda berperilaku berbeda dalam sinar gamma, dan memiliki berbagai tingkat ketahanan terhadap efek jenis energi ini. Namun, sifat lain dari radiasi gamma adalah kemampuan kumulatif.

Penyinaran tunggal dengan dosis kecil tidak menyebabkan efek destruktif yang tidak dapat diperbaiki pada sel hidup. Itulah sebabnya radiasi telah menemukan aplikasi dalam sains, kedokteran, industri, dan bidang aktivitas manusia lainnya.

Aplikasi sinar gamma

Bahkan sinar mematikan dari pikiran para ilmuwan yang ingin tahu telah menemukan area penerapannya. Saat ini, radiasi gamma digunakan di berbagai industri, untuk kepentingan ilmu pengetahuan, dan juga berhasil digunakan di berbagai alat kesehatan.

Kemampuan untuk mengubah struktur atom dan molekul ternyata bermanfaat dalam pengobatan penyakit serius yang menghancurkan tubuh pada tingkat sel.

Untuk pengobatan neoplasma onkologis, sinar gamma sangat diperlukan, karena mampu menghancurkan sel-sel abnormal dan menghentikan pembelahannya yang cepat. Kadang-kadang tidak mungkin untuk menghentikan pertumbuhan sel kanker yang tidak normal, maka radiasi gamma datang untuk menyelamatkan, di mana sel-sel dihancurkan sepenuhnya.

Radiasi pengion gamma digunakan untuk menghancurkan mikroflora patogen dan berbagai kontaminan yang berpotensi berbahaya. Dalam sinar radioaktif, instrumen dan perangkat medis disterilkan. Juga, jenis radiasi ini digunakan untuk mendisinfeksi produk tertentu.

Sinar gamma bersinar melalui berbagai produk semua logam untuk ruang angkasa dan industri lainnya untuk mendeteksi cacat tersembunyi. Di area produksi di mana kontrol penuh atas kualitas produk diperlukan, jenis verifikasi ini sangat diperlukan.

Dengan bantuan sinar gamma, para ilmuwan mengukur kedalaman pengeboran, memperoleh data tentang kemungkinan terjadinya berbagai batuan. Sinar gamma juga dapat digunakan dalam pembiakan. Tanaman terpilih tertentu diiradiasi dengan aliran dosis ketat untuk mendapatkan mutasi yang diinginkan dalam genom mereka. Dengan cara ini, pemulia mendapatkan jenis tanaman baru dengan sifat yang mereka butuhkan.

Dengan bantuan fluks gamma, kecepatan pesawat ruang angkasa dan satelit buatan ditentukan. Dengan mengirimkan sinar ke luar angkasa, para ilmuwan dapat menentukan jarak dan model jalur pesawat ruang angkasa.

Metode perlindungan

Bumi memiliki mekanisme pertahanan alami terhadap radiasi kosmik, yaitu lapisan ozon dan atmosfer bagian atas.

Sinar-sinar itu, yang memiliki kecepatan luar biasa, menembus ruang terlindung di bumi, tidak banyak membahayakan makhluk hidup. Bahaya terbesar diwakili oleh sumber dan radiasi gamma yang diperoleh dalam kondisi terestrial.

Sumber bahaya yang paling penting dari kontaminasi radiasi tetap perusahaan di mana reaksi nuklir terkendali dilakukan di bawah kendali manusia. Ini adalah pembangkit listrik tenaga nuklir, di mana energi dihasilkan untuk menyediakan cahaya dan panas bagi penduduk dan industri.

Tindakan paling serius sedang diambil untuk menyediakan fasilitas ini bagi pekerja. Tragedi yang terjadi di berbagai belahan dunia, karena hilangnya kendali manusia atas reaksi nuklir, mengajarkan orang untuk berhati-hati dengan musuh yang tidak terlihat.

Perlindungan pekerja di pembangkit listrik

Di pembangkit listrik tenaga nuklir dan industri yang terkait dengan penggunaan radiasi gamma, waktu kontak dengan sumber bahaya radiasi sangat terbatas.

Semua karyawan yang memiliki bisnis perlu menghubungi atau berada di dekat sumber radiasi gamma menggunakan pakaian pelindung khusus dan melalui beberapa tahap pembersihan sebelum kembali ke area "bersih".

Untuk perlindungan yang efektif terhadap sinar gamma, bahan dengan kekuatan tinggi digunakan. Ini termasuk timbal, beton berkekuatan tinggi, kaca timbal, dan jenis baja tertentu. Bahan-bahan ini digunakan dalam konstruksi sirkuit pelindung pembangkit listrik.

Elemen dari bahan ini digunakan untuk membuat setelan anti-radiasi untuk karyawan pembangkit listrik yang memiliki akses ke sumber radiasi.

Di zona yang disebut "panas", timbal tidak dapat menahan beban, karena titik lelehnya tidak cukup tinggi. Di daerah di mana reaksi termonuklir berlangsung dengan pelepasan suhu tinggi, logam tanah jarang yang mahal, seperti tungsten dan tantalum, digunakan.

Semua orang yang berurusan dengan radiasi gamma dilengkapi dengan alat ukur individu.

Karena kurangnya kepekaan alami terhadap radiasi, seseorang dapat menggunakan dosimeter untuk menentukan berapa banyak radiasi yang diterimanya selama periode tertentu.

Dosis yang tidak melebihi 18-20 mikroroentgen per jam dianggap normal. Tidak ada hal yang sangat mengerikan yang akan terjadi jika disinari dengan dosis hingga 100 mikrongen. Jika seseorang telah menerima dosis seperti itu, efeknya mungkin muncul dalam dua minggu.

Saat menerima dosis 600 roentgen, seseorang terancam kematian pada 95% kasus dalam waktu dua minggu. Dosis 700 roentgen mematikan pada 100% kasus.

Dari semua jenis radiasi, sinar gamma adalah yang paling berbahaya bagi manusia. Sayangnya, kemungkinan kontaminasi radiasi ada untuk semua orang. Bahkan berada jauh dari pabrik industri yang menghasilkan energi dengan membelah inti atom, seseorang dapat terkena bahaya paparan radiasi.

Sejarah mengetahui contoh-contoh tragedi semacam itu.

Di mana pun ada pelepasan listrik, ada radiasi dari satu spektrum atau lainnya. Radiasi gamma adalah jenis radiasi elektromagnetik yang memiliki panjang gelombang sangat pendek dan terdiri dari aliran gamma kuanta (foton). Telah ditetapkan bahwa ini bukan jenis radioaktivitas independen, tetapi pengiring peluruhan radiasi alfa dan beta. Radiasi gamma juga dapat terjadi selama reaksi nuklir, ketika partikel bermuatan melambat, meluruh, dan proses nuklir lainnya.

Konsep radiasi gamma

Radiasi radioaktif adalah radiasi pengion, yang dihasilkan oleh perilaku partikel yang tidak stabil dari spektrum yang berbeda, ketika mereka hanya meluruh menjadi bagian-bagian penyusunnya dari sebuah atom.- proton, neutron, elektron, dan foton. Radiasi gamma, termasuk sinar-x, adalah proses yang sama. Radiasi memiliki efek biologis yang berbeda pada tubuh manusia - bahayanya tergantung pada kemampuan partikel untuk menembus berbagai rintangan.

Dalam hal ini, radiasi gamma memiliki kemampuan penetrasi yang paling menonjol, yang memungkinkannya menembus bahkan melalui dinding timah lima sentimeter. Oleh karena itu, radiasi gamma, atau sinar gamma, adalah radiasi radioaktif yang memiliki efek radioaktif tingkat tinggi pada organisme hidup. Selama radiasi, kecepatan mereka sama dengan kecepatan cahaya.

Frekuensi radiasi gamma > 3 10 18 , yang merupakan gelombang terpendek dan paling bawah dalam klasifikasi gelombang elektromagnetik, tepat sebelum radiasi sinar-X, yang radiasinya sedikit lebih panjang dan 10 17 - 3 10 18

Sinar alfa, beta, dan gamma sangat berbahaya bagi manusia dan paparan intens mereka menyebabkan penyakit radiasi, yang memanifestasikan dirinya dengan gejala khas:

• leukositosis akut;
• penghambatan denyut nadi, penurunan tonus otot, perlambatan semua proses vital;
• rambut rontok;
• kegagalan berturut-turut dari semua organ - pertama hati, ginjal, sumsum tulang belakang, dan kemudian jantung.

Begitu berada di dalam tubuh, sinar radiasi menghancurkan dan mengubah sel sedemikian rupa sehingga, setelah terinfeksi, mereka menginfeksi orang lain. Dan mereka yang mampu bertahan terlahir kembali sudah tidak mampu membagi dan fungsi vital lainnya. Sinar alfa dan beta adalah yang paling berbahaya, tetapi partikel gamma berbahaya karena mencakup jarak 300.000 kilometer dalam 1 detik dan mampu mencapai jarak yang cukup jauh. Dengan radiasi dosis kecil, seseorang tidak merasakan efeknya, dan tidak segera mendeteksi efek destruktifnya. Mungkin diperlukan beberapa tahun atau beberapa generasi - tergantung pada dosis dan jenis sinar - sebelum gangguan muncul. Namun, dengan radiasi dosis tinggi, penyakit ini memanifestasikan dirinya dalam beberapa jam dan memiliki gejala yang jelas dengan sakit perut, muntah tak terkendali, dan sakit kepala.

Cerita dari pembaca kami

Vladimir
61 tahun

Bahaya radiasi gamma

Sinar gamma dapat menembus dari luar angkasa, sumber radiasi gamma juga dapat berupa peluruhan beberapa batuan radioaktif - uranium, granit, radon dan lain-lain.

Kasus keracunan sinar gamma yang paling terkenal adalah kasus Alexander Litvinenko., yang ditaburi polonium dalam teh. Polonium adalah unsur radioaktif, turunan uranium, yang sangat radioaktif.

Energi kuantum radiasi gamma memiliki kekuatan yang luar biasa, yang meningkatkan penetrasinya ke dalam sel hidup dan efek destruktifnya. Menyebabkan kematian dan transformasi sel, gamma kuanta menumpuk di dalam tubuh dari waktu ke waktu, dan pada saat yang sama, sel-sel yang rusak meracuni tubuh dengan racunnya, yang muncul dalam proses penguraiannya.

Kuantum sinar gamma adalah radiasi nuklir, partikel tanpa massa dan muatan, yang dipancarkan selama reaksi nuklir ketika inti berubah dari satu keadaan energi ke keadaan energi lainnya. Ketika kuantum studi sinar gamma melewati zat tertentu dan berinteraksi dengannya, energi kuantum gamma diserap sepenuhnya oleh zat ini dengan emisi elektronnya.

Bahaya paparan semacam itu adalah yang paling merugikan manusia, karena kemampuan penetrasinya praktis tidak memiliki peluang - dinding timah 5 sentimeter hanya dapat menyerap setengah dari radiasi gamma. Dalam hal ini, sinar alfa dan beta kurang berbahaya - radiasi alfa dapat menunda selembar kertas biasa, radiasi beta tidak dapat mengatasi dinding kayu, dan praktis tidak ada penghalang radiasi gamma. Oleh karena itu, sangat penting untuk tidak terpapar sinar ini dalam waktu lama pada tubuh manusia.

Bagaimana melindungi diri Anda dari radiasi gamma

Masuk ke tubuh dengan latar belakang gamma yang meningkat, radiasi mulai meracuni tubuh secara tak kasat mata, dan jika dosis ultra-tinggi tidak dikonsumsi dalam waktu singkat, maka tanda-tanda pertama mungkin tidak segera muncul. Pertama-tama, sistem hematopoietik menderita, yang mengambil pukulan pertama. Ini secara tajam mengurangi jumlah leukosit, akibatnya sumsum tulang belakang sangat cepat terpengaruh dan gagal. Bersama dengan sumsum tulang belakang, kelenjar getah bening menderita, yang kemudian juga gagal. Seseorang kehilangan rambut, DNA-nya rusak. Terjadi mutasi genom, yang mengarah pada pelanggaran dalam keturunan. Dengan lesi yang parah, kematian terjadi karena kanker atau dari kegagalan satu atau lebih organ.

Hal ini diperlukan untuk mengukur latar belakang gamma di tanah sebelum membeli. Di bawah pengaruh beberapa batuan bawah tanah, termasuk di sungai bawah tanah, selama proses tektonik kerak bumi, kontaminasi permukaan bumi dengan radiasi gamma sangat mungkin terjadi.

Perlindungan terhadap radiasi gamma hanya sebagian. Jika malapetaka seperti itu dibiarkan, maka 300 tahun ke depan daerah yang terkena dampak akan sepenuhnya diracuni, hingga beberapa puluh meter dari lapisan tanah. Perlindungan lengkap tidak ada, namun, ruang bawah tanah bangunan tempat tinggal, parit bawah tanah, dan tempat perlindungan lainnya dapat digunakan, meskipun harus diingat bahwa jenis perlindungan ini hanya efektif sebagian.

Dengan demikian, metode perlindungan terhadap radiasi gamma terutama terdiri dari mengukur latar belakang gamma dengan peralatan khusus dan tidak mengunjungi tempat-tempat dengan tingkat radiasi yang tinggi - misalnya, Chernobyl atau sekitar Fukushima.

Pelepasan radiasi nuklir terbesar ke dalam air dalam sejarah umat manusia terjadi pada tahun 2011 di Fukushima, ketika gelombang tsunami menyebabkan kegagalan tiga reaktor nuklir. Limbah radioaktif hanyut ke laut sebanyak 300 ton setiap hari selama tujuh tahun sekarang. Dimensi bencana ini mengerikan. Karena kebocoran ini tidak dapat diperbaiki karena suhu tinggi di daerah yang terkena, tidak diketahui berapa lama proses ini akan berlanjut. Sementara itu, radiasi arus bawah telah menyebar ke sebagian besar Samudra Pasifik.

Lingkup radiasi gamma

Jika Anda dengan sengaja menerapkan aliran partikel gamma, maka Anda dapat secara selektif menghancurkan sel-sel tubuh yang berkembang biak secara aktif pada waktu tertentu. Efek dari penggunaan sinar gamma ini digunakan dalam pengobatan dalam memerangi onkologi. Sebagai upaya terakhir, dan hanya jika cara lain gagal, metode penyinaran digunakan dengan sengaja pada tumor ganas. Penggunaan terapi radiasi gamma jarak jauh yang paling efektif. Metode ini dirancang untuk mengontrol proses dengan lebih baik sambil meminimalkan risiko dan kerusakan pada jaringan sehat.

Gamma quanta juga digunakan di area lain:

1. Dengan bantuan sinar ini, energi diubah. Instrumen untuk ini, yang digunakan dalam fisika eksperimental, disebut spektrometer gamma. Ini adalah magnet, kilau, semikonduktor dan difraksi kristal.
2. Studi tentang spektrum radiasi gamma nuklir memberikan informasi tentang struktur nuklir. Lingkungan eksternal, yang mempengaruhi radiasi gamma, menghasilkan berbagai efek yang sangat penting untuk memahami proses yang terjadi dalam kasus ini. Oleh karena itu, semua proses ini dipelajari secara aktif.
3. Teknik ini juga menggunakan sinar gamma untuk mendeteksi cacat pada logam. Karena radiasi gamma memiliki tingkat penyerapan yang berbeda di media yang berbeda, tetapi pada jarak rambat yang sama, dimungkinkan untuk menghitung cacat menggunakan radiasi dengan intensitas yang berbeda.
4. Kimia radiasi juga menggunakan radiasi ini untuk menginduksi transformasi kimia dalam berbagai proses dengan bantuan isotop radioaktif alami atau buatan dan akselerator elektron - sumber radiasi jenis ini.
5. Sterilisasi produk makanan menggunakan radiasi gamma digunakan untuk keperluannya sendiri oleh industri makanan.
6. Dalam produksi tanaman, gamma kuanta digunakan untuk memastikan bahwa tanaman memperoleh kinerja yang lebih baik melalui mutasi.
7. Dengan bantuan sinar gamma, beberapa mikroorganisme tumbuh dan diproses, obat-obatan dibuat, termasuk beberapa antibiotik. Mereka memproses benih untuk membersihkannya dari hama kecil.

Sampai sekitar 100 tahun yang lalu, sifat-sifat radiasi gamma tidak cukup dipelajari, dan ini menyebabkan penggunaan elemen radioaktif tanpa perlindungan sebagai peralatan medis atau pengukuran. Radiasi gamma juga digunakan untuk melapisi berbagai perhiasan dan produk keramik, dan dalam pembuatan kaca patri. Karena itu, seseorang harus berhati-hati dalam menyimpan dan memperoleh barang antik - hal yang tampaknya tidak berbahaya dapat penuh dengan ancaman radioaktif.

radiasi penetrasi. Radiasi penetrasi dipahami sebagai aliran sinar gamma dan neutron yang dipancarkan dari zona ledakan nuklir ke lingkungan eksternal.

Di bawah radiasi penetrasi memahami aliran sinar gamma dan neutron yang dipancarkan dari zona ledakan nuklir ke lingkungan. Menurut sifat fisiknya, jenis radiasi ini berbeda satu sama lain, tetapi mereka memiliki kesamaan kemampuan untuk menyebar di udara ke segala arah pada jarak hingga 2,5-3 km. Waktu kerja radiasi penetrasi adalah 15-20 detik dan ditentukan oleh waktu awan ledakan naik ke ketinggian di mana radiasi gamma diserap sepenuhnya oleh udara dan tidak mencapai permukaan bumi. Penting untuk membedakan antara radiasi penetrasi, yang bekerja hanya selama beberapa detik, dan kontaminasi radioaktif pada area tersebut, yang efek merusaknya bertahan untuk waktu yang lama. Sumber utama radiasi gamma adalah fragmen fisi bahan bakar nuklir; neutron yang terletak di zona ledakan dan awan radioaktif selama ledakan nuklir terbentuk selama reaksi fisi (selama reaksi berantai), selama fusi termonuklir, dan juga sebagai akibat dari peluruhan fragmen fisi. Neutron yang dihasilkan dalam reaksi fisi dan fusi dipancarkan dalam sepersekian mikrodetik dan disebut instan, dan neutron yang terbentuk selama peluruhan fragmen fisi - tertinggal. Di bawah pengaruh neutron, beberapa zat non-radioaktif menjadi radioaktif. Proses ini disebut aktivitas yang diinduksi.

Neutron dan radiasi gamma bertindak hampir bersamaan. Meskipun neutron dipancarkan terutama dalam beberapa detik pertama, dan radiasi gamma berlangsung selama beberapa detik lagi, fakta ini tidak penting. Dalam hubungan ini, efek merusak radiasi tembus ditentukan oleh dosis total yang diperoleh dari penambahan dosis radiasi gamma dan neutron. Disebut demikian amunisi neutron, adalah senjata nuklir dengan muatan termonuklir hasil rendah, yang ditandai dengan peningkatan hasil radiasi neutron. Dalam munisi neutron, faktor perusak seperti gelombang kejut, radiasi cahaya, kontaminasi radioaktif di area tersebut adalah kepentingan sekunder, dan faktor perusak utama dalam ledakan munisi neutron adalah radiasi penetrasi. Sebagai bagian dari radiasi penembus dalam amunisi tersebut, fluks neutron mendominasi radiasi gamma.

Efek merusak radiasi penetrasi pada orang tergantung pada radiasi yang diterima. dosis radiasi, yaitu pada jumlah energi yang diserap oleh tubuh dan tingkat ionisasi jaringan yang terkait dengannya. Akibat paparan berbagai dosis radiasi pada seseorang adalah penyakit radiasi akut (ARS) .

Untuk perlindungan terhadap penetrasi radiasi berbagai bahan digunakan yang melemahkan aksi radiasi gamma dan neutron. Kemampuan bahan ini ditandai dengan nilai setengah lapisan redaman . Ini dipahami sebagai ketebalan material, yang melaluinya radiasi gamma dan fluks neutron melemah 2 kali. Harus diingat bahwa radiasi gamma semakin dilemahkan, semakin padat zatnya, misalnya timah, beton, baja. Fluks neutron lebih lemah oleh bahan ringan (air, polietilen, parafin, fiberglass) yang mengandung inti elemen ringan seperti hidrogen, karbon, dll. Diyakini bahwa lapisan air setebal 70 cm atau lapisan parafin 650 cm menipis fluks neutron sebesar 100 kali ( tab. satu).