Gammastråling
Gammastråling er en form for elektromagnetisk stråling med veldig høy energi, som vanligvis blir dannet ved radioaktivitet. Men gammastråling kan også oppstå ved andre nukleare prosesser, og kan observeres i større astronomiske prosesser ute i verdensrommet. Alfa-, beta- og gammastråling er de tre vanligste formene for radioaktivitet. De har fått navnene fra de tre første bokstavene i det greske alfabetet. Gamma var den tredje type stråling fra radioaktive materialer som ble oppdaget, og fikk navnet etter den tredje bokstaven i det greske alfabetet, gamma.
Hva er gammastråling?
Gammastråling består av lysbølger eller fotoner. Ifølge prinsippet om partikkel-bølgedualitet er lysbølger og fotoner det samme. Vi kan derfor betrakte gammastråling som partikler eller bølger, alt etter som hva som er mest praktisk i det enkelte tilfellet.
Hvordan oppstår gammastråling?
Nuklear gammastråling oppstår ved endringer i en atomkjernes struktur, desintegrasjon eller annihilasjon. Gammanedbrytning oppstår når en atomkjerne er i en såkalt eksitert tilstand, hvor dens energinivå er høyere enn den energien som binder kjernen sammen. Kjernen vil alltid gå mot sitt laveste energinivå, og den ekstra energien blir avgitt i form av en lysbølge. Energien i denne lysbølgenen er langt større enn energien i sollys, og defor har gammastråler en mye høyere frekvens. Frekvensene, som går fra 1019 og oppover, er så høye at vi ikke kan se dem, og de kan trenge gjennom mye mer enn sollys.
Kjerner vil ofte komme i en eksitert tilstand etter alfa- eller betanedbrytning, og derfor vil gammastråling ofte kunne observeres sammen med alfa- og betastråling.
Gammanedbrytning
Vanlig nedbrytning med gammastråling foregår når energi fra nedbrytningen sendes ut i form av gamma radiation.
Gammanedbrytning kan for eksempel se slik ut:
γ (gamma) er fotonen, eller den elektromagnetiske bølgen. Som det fremgår av formelen, endrer gammanedbrytningen ikke på atomnummer (det nederste nummeret) eller isotoptype (det øverste nummeret). Ofte vil gammanedbrytning være en del av en større reaksjon med flere biprodukter.
Gammastrålers gjennomtrengningsevne
Fordi gammastråling består av fotoner, som er uten masse og beveger seg med lysets hastighet, kan de også trenge gjennom mye mer enn alfa- og betastråling. Sollys kan bare trenge gjennom veldig tynne overflater, og har også mye mindre energi enn gammastråler. Gammastrålers høye energi gjør at de kan passere gjennom nesten alle stoffer. Jo høyere energi de har, jo større gjennomtrengningsevne har de.
For å skjerme mot gammastråling trenger man veldig tunge materialer og veldig tykke flater. Bly, som er det tyngste ikke-radioaktive grunnstoffet, blir ofte brukt som skjold mot gammastråling. I de fleste tilfeller er det behov for svært tykke blyplater for å skjerme mot gammastråling, avhengig av strålenes styrke.
Hva brukes gammastråling til ?
Gammastråling er av samme natur som røntgenstråling, men har kortere bølgelengde og høyere energi enn røntrgenstråling. Gammastråling har stor gjennomtrengningsevne i vev, og brukes til å bekjempe krefstsvulster. Gammastråling blir også brukt til å sterilisere medisinks utstyr. Gammastråler kan også brukes til å drepe bakterier i matvarer. Matvarene blir ikke radioaktive av å steriliseres med gammastråler, men noen av molekylene kan bli ødelagt, og dette kan føre til at smaken endrer seg. Gammastråling brukes også for å vise hva som er inne i et lasterom eller en container uten å måtte åpne og tømme dem.