Гамма-излучение – это один из видов электромагнитного излучения с самым коротким периодом волны и высокой энергией. Он обладает способностью проникать через различные материалы и может вызывать радиационный эффект.
Электромагнитное излучение, принцип работы
Гамма-излучение является электромагнитным излучением. Это означает, что оно представляет собой энергию, передаваемую в виде электромагнитных волн. Гамма-излучение обладает высокой энергией и способностью проникновения, что делает его полезным для различных приложений.
Рентгеновское излучение, виды, свойства
Рентгеновское излучение также является электромагнитным излучением и обладает высокой проникающей способностью. Оно используется в медицине для диагностики и в промышленности для контроля качества. Гамма-излучение, также как и рентгеновское, может проникать через различные материалы и является важным инструментом для исследований.
Виды гамма-излучения
Открытие гамма-излучения было важным событием в истории физики. Немецкий физик Вильгельм Кон
Доза гамма-излучения
Доза гамма-излучения (Гр) – это единица измерения, используемая для выражения количества энергии, поглощенной телом в результате воздействия гамма-излучения. Единица измерения Гр является международной и используется во многих странах мира.
Гр измеряется в джоулях на килограмм (Дж/кг). Для расчета дозы необходимо знать мощность дозы (Вт/кг), продолжительность воздействия излучения (с) и массу тела (кг). Формула для расчета дозы выглядит следующим образом:
D = P * t * m
Например, если человек массой 70 кг находится в зоне с мощностью дозы 1 Вт/кг в течение 1 часа, то его доза будет равна:
D = 1 Вт/кг * 1 ч * 70 кг = 70 Дж/кг = 0,07 Гр
Таким образом, доза гамма-излучения зависит от мощности дозы, продолжительности воздействия и массы тела. При работе с источниками радиоактивного излучения необходимо учитывать дозу и принимать меры для ее снижения.
Применение гамма-излучения
Широкий спектр применения в различных областях, включая медицину, науку, промышленность и безопасность. Ниже представлены некоторые из наиболее распространенных способов использования гамма-излучения:
- Медицинская диагностика и лучевая терапия
- Промышленные методы контроля качества и дефектоскопия
- Анализ материалов и минералов
- Стерилизация и консервация продуктов
Это лишь некоторые из множества способов использования гамма-излучения. Оно играет важную роль во многих областях науки и технологий, и его применение продолжает расширяться.
На Землю обрушился мощный поток гамма-лучей
Dr Mark Garlick//University of Warwick
На Землю обрушился мощный энергетический поток от взорвавшейся звезды. Об этом пишет MailOnline.
Согласно материалу издания, интенсивные гамма-лучи были обнаружены с помощью системы телескопов в Намибии. Они исходят от Вела Пульсара, расположенного на южном небе в созвездии Паруса. Отмечается, что излучение могло бы сжечь подвергшихся его воздействию людей дотла.
Вела Пульсар является самым ярким постоянным источником космических гамма-лучей в диапазоне свыше 1 ГэВ. Он совершает 11 оборотов в секунду и генерирует лучи с разной энергией.
Пульсары — это остатки массивных звезд, взорвавшихся как сверхновые. После вспышки от них остается крошечная звезда диаметром около 20 км, которая вращается чрезвычайно быстро и обладает внушительным магнитным полем. Пульсары почти полностью состоят из нейтронов и отличаются сверхвысокой плотностью: чайная ложка материала весит свыше 5 млрд т.
В августе журнал Astronomy & Astrophysics (A&A) писал, что астрономы из Нью-Йоркского университета в Абу-Даби разгадали необычное поведение пульсара J1023, расположенного в 4,5 тыс. световых лет от Земли. Они выяснили, что космический объект вытягивает материю из ближайшей звезды и выбрасывает это вещество в космос.
Ранее астрономы нашли звезду нового типа с рекордно сильным магнитным полем.
Измерение гамма-излучения
Аккредитованная лаборатория проводит измерение гамма-излучения в Москве, Московской области и на территории РФ – работаем 13 лет.
Гамма-излучение: опасность и как измерять
Гамма-излучением называют высокочастотное (коротковолновое) электромагнитное излучение. При больших дозах и продолжительном облучении оно может привести к развитию лучевой болезни. Однако гамма-лучи также имеют полезные свойства, которые используются в радиационной медицине для замедления развития злокачественных опухолей.
Видео о измерении гамма-излучения
Посмотрите видео по ссылке: видео об измерении гамма-излучения
Когда необходимо измерять уровень гамма-излучения
Измерения гамма-излучения проводятся на территориях, которые обязательно нужно проверить:
- При проведении инженерно-экологических изысканий.
Фото 1: Измерение гамма-излучения с помощью дозиметра-радиометра МКС/СРП-08А.
Для обезопасивания себя на участке с повышенной радиацией, важно измерить уровень радиации и избегать опасных территорий.
Допустимый уровень радиации
Единицами мощности радиации служат зиверты и рентгены (1 зиверт = 100 рентген).
Естественный гамма-фон местности состоит из излучения космоса, естественного излучения горных пород и материалов искусственного происхождения. Мощность дозы естественного излучения составляет 0,15 мкЗв в час, но может увеличиваться в 2 раза из-за местных условий.
Допустимы следующие уровни радиации:
- Норма: до 0,2 мкЗв в час.
- Повышенный уровень: 0,30 мкЗв в час, считается безопасным.
- Где-то: 0,5 мкЗв в час, при котором рекомендуется покинуть местность.
В зонах атомных электростанций, допускается уровень в 1,2 мкЗв в час.
Приборы для замеров
Для измерения гамма-излучения применяют специальные приборы – дозиметры. Они позволяют обследовать участок или предмет, найти источник излучения и точно измерить его интенсивность.
Прибор должен иметь свидетельство о прохождении государственной проверки. Все используемые приборы компанией проходят метрологическую поверку.
Измерение радиации с помощью прибора ДОЗИМЕТР ГАММА-ИЗЛУЧЕНИЯ ДКГ-02У Арбитр
Принцип работы дозиметра
Первые дозиметры использовали дискретные микросхемы и аналоговый интерфейс. Современные приборы оснащены микропроцессорами, специализированными контроллерами и жидкокристаллическими дисплеями. Все они содержат счетчик Гейгера-Мюллера, который подсчитывает количество частиц, проходящих за определенную единицу времени сквозь его регистрационную камеру.
Мощность излучения измеряется путем подсчета импульсов, которые возникают в газоразрядных счетчиках. Точность измерений зависит от длительности замера. Некоторые дозиметры содержат несколько счетчиков Гейгера для уменьшения длительности замера и сохранения точности.
При измерениях обращайте внимание, что облучение определяется суммарной дозой, которая вычисляется как мощность умноженная на время облучения.
Как проводят измерения
- Измерения проводятся при любой влажности воздуха (до 98%) и при температуре от 5° мороза до 40° тепла.
- Измерения проводятся на высоте 1 метр от поверхности грунта, так как это максимальная доза излучения для человека.
- При поиске источника гамма-излучений медленно перемещайте прибор в направлении увеличения показаний. Проводите оконтуривание локальных очагов излучения.
- Перед измерениями настройте дозиметр и проверьте его чувствительность с контрольным образцом. Проведите калибровку радиометров и контролируйте чувствительность дозиметра во время измерений.
- Записывайте все результаты в журнале с указанием даты, места измерений и номера замеров.
Измерения в населенных пунктах
Оператор с включенным дозиметром обходит местность, измеряя каждые 100 м мощность излучения. Точки измерений нумеруют и отмечают на карте.
Обязательно измеряют мощность возле жилых домов, детских садов, школ, общественных зданий.
Все территории, прилегающие к зданиям (приусадебные участки обследуют только при разрешении хозяев), оператор проходит по диагонали, делая измерения минимум в трех точках: в центре участка, возле забора и под водосточной трубой.
Измерения на открытых участках
По такой же схеме исследуют сельскохозяйственные угодья и территории, используемые для отдыха. Обычно измерения проводят вдоль дорог и берегов водоемов, особое внимание обращая на местность с пониженным рельефом, где возможны радиационные аномалии.
Замеры проводят в трех точках, которые располагаются в углах равностороннего треугольника с длиной стороны 15-20 м. В каждой точке делают измерения, состоящие из 8-10 отсчетов. Если при этом появляются «выскакивающие» значения, то число наблюдений увеличивают.
Обработка результатов
Все результаты, умножая на соответствующий коэффициент или с помощью градуировочного графика, переводят в мощность дозы, измеряемую в микрорентгенах в час. Затем берут ряды наблюдений, которые получили по каждому пункту, и, ориентируясь на статистику Диксона, оценивают их однородность. Результаты, которые не соответствуют критерию однородности, исключают из последующей обработки.
Когда будет получен однородный ряд наблюдений, вычисляют среднее арифметическое ряда и квадратическое отклонение. Всю информацию оформляют в виде графика.
Полученные результаты всегда соизмеряют с допустимыми показателями. Обо всех случаях превышения допустимого уровня гамма-излучения сообщают в санэпидемстанцию (Роспотребнадзор).
Заказать измерение гамма-излучения
Вы можете ознакомиться с нашими выполненными объектами, цены на наши услуги указаны в прайс-листе.
Радиационная лаборатория ООО «ЭкоЭксперт» проведет полное радиационное обследование вашего объекта – земельного участка, помещения, металлолома и иных материалов. У нас имеется государственная аккредитация, обученные сотрудники и полный перечень поверенных приборов. Обращайтесь!
Материал из РУВИКИ — свободной энциклопедии
У этого термина существуют и другие значения, см. Гамма.
Альфа-распадБета-распадКластерный распадДвойной бета-распадЭлектронный захватДвойной электронный захватГамма-излучениеВнутренняя конверсияИзомерный переходНейтронный распадПозитронный распадПротонный распадСпонтанное деление
Художественная иллюстрация: ядро атома испускает гамма-квант
Гамма-излучение представляет собой поток фотонов, имеющих высокую энергию (гамма-квантов). Условно считается, что энергии квантов гамма-излучения превышают , хотя резкая граница между гамма- и рентгеновским излучением не определена. На шкале электромагнитных волн гамма-излучение граничит с рентгеновским излучением, занимая диапазон более высоких частот и энергий. В области 1—100 кэВ гамма-излучение и рентгеновское излучение различаются только по источнику: если квант излучается в ядерном переходе, то его принято относить к гамма-излучению; если при взаимодействиях электронов или при переходах в атомной электронной оболочке — к рентгеновскому излучению. С точки зрения физики, кванты электромагнитного излучения с одинаковой энергией не отличаются, поэтому такое разделение условно.
Гамма-излучение испускается при переходах между возбуждёнными состояниями атомных ядер (см. Изомерный переход; энергии таких гамма-квантов лежат в диапазоне от до десятков МэВ), при ядерных реакциях, при взаимодействиях и распадах элементарных частиц (например, при аннигиляции электрона и позитрона, распаде нейтрального пиона ), а также при отклонении энергичных заряженных частиц в магнитных и электрических полях (см. Синхротронное излучение, Тормозное излучение). Энергия гамма-квантов, возникающих при переходах между возбуждёнными состояниями ядер, не превышает нескольких десятков МэВ. Энергии гамма-квантов, наблюдающихся в космических лучах, могут превосходить сотни ГэВ.
Вклад разных эффектов в коэффициент поглощения гамма-излучения разной энергии в алюминии
Гамма-лучи, в отличие от α-лучей и β-лучей, не содержат заряженных частиц и поэтому не отклоняются электрическими и магнитными полями и характеризуются большей проникающей способностью при равных энергиях и прочих равных условиях. Гамма-кванты вызывают ионизацию атомов вещества. Основные процессы, возникающие при прохождении гамма-излучения через вещество:
Зарегистрировать гамма-кванты можно с помощью ряда ядерно-физических детекторов ионизирующего излучения (сцинтилляционных, газонаполненных, полупроводниковых ).
Области применения гамма-излучения:
Облучение гамма-квантами в зависимости от дозы и продолжительности может вызвать хроническую и острую лучевую болезнь. Стохастические эффекты облучения включают различные виды онкологических заболеваний. В то же время гамма-облучение подавляет рост раковых и других быстро делящихся клеток при локальном воздействии на них. Гамма-излучение является мутагенным и тератогенным фактором.
Защитой от гамма-излучения может служить слой вещества. Эффективность защиты (то есть вероятность поглощения гамма-кванта при прохождении через неё) увеличивается при увеличении толщины слоя, плотности вещества и содержания в нём тяжёлых ядер (свинца, вольфрама, обеднённого урана и пр.).
В таблице ниже указаны параметры слоя половинного ослабления гамма-излучения с энергией 1 МэВ для различных материалов:
Материал защиты Плотность, г/см³ Слой половинного ослабления, см Масса 1 см² слоя половинного ослабления, г
Хотя эффективность поглощения и зависит от материала, первоочередное значение имеет просто удельный вес.
Га́мма-излуче́ние (-излучение), коротковолновое электромагнитное излучение, принадлежащее к наиболее высокочастотной части спектра электромагнитных волн. Возникает при распаде атомных ядер и элементарных частиц и способно вызывать их превращения.
Гамма-излучение открыто в 1900 г. П. Вилларом как составляющая излучения радиоактивных ядер, которая в отличие от – и -излучений не отклоняется магнитным полем. В 1914 г. Э. Резерфорд и Э. Андраде в опытах по дифракции на кристалле гамма-излучения доказали его электромагнитную природу.
Гамма-излучение ядер испускается при переходах ядра из состояний с большей энергией в состояния с меньшей энергией. Энергии испускаемых гамма-квантов с точностью до энергии отдачи ядра (незначительная величина) равны разностям энергий этих состояний (уровней) ядра. Рис. 1. Энергетический спектр гамма-квантов, испускаемых при распаде возбуждённого ядра урана-238 (238U). Спектр получен по данным исследований Ричарда Даймонда и Фрэнка Стивенса в 1967 г. Репродукция иллюстрации из книги: Бор О., Моттельсон Б. Структура атомного ядра. Том 2. Деформация ядер. Москва, 1977.Энергии ядерного гамма-излучения обычно лежат в интервале от нескольких кэВ до 8–10 МэВ; спектр этого излучения линейчатый, т. е. состоит из ряда дискретных линий. Изучение спектров ядерного гамма-излучения позволяет определить энергии уровней ядра (рис. 1). При распадах частиц и реакциях с их участием испускаются гамма-кванты с бóльшими энергиями: десятки–сотни мегаэлектронвольт. Изучение спектров ядерного гамма-излучения и гамма-излучения, возникающего в процессах взаимодействия частиц, даёт важную информацию о структуре этих микрообъектов.
Гамма-излучение возникает также при торможении быстрых заряженных частиц в кулоновском поле ядер и электронов вещества (тормозное гамма-излучение) или при их движении в сильных магнитных полях (синхротронное излучение). Тормозное гамма-излучение имеет сплошной, спадающий с ростом энергии спектр, верхняя граница которого совпадает с кинетической энергией заряженной частицы. На ускорителях заряженных частиц получают тормозное гамма-излучение с энергиями до нескольких десятков ГэВ и более.
Источниками гамма-излучения являются также процессы, происходящие в космическом пространстве. Космические гамма-лучи приходят от пульсаров, радиогалактик, квазаров, сверхновых звёзд.
Гамма-излучение можно получить при соударении электронов большой энергии, получаемых на ускорителе, с интенсивными пучками видимого света, создаваемыми лазерами. При этом электрон передаёт свою энергию световому фотону, который превращается в гамма-квант. Аналогичное явление может иметь место и в космическом пространстве в результате соударений фотонов с большой длиной волны с быстрыми электронами, ускоренными электромагнитными полями космических объектов.
Взаимодействие с веществом
Гамма-излучение широко используется в различных областях человеческой деятельности, таких как дефектоскопия, таможенный контроль, радиационная химия (инициирование химических превращений, например при полимеризации), сельское хозяйство (мутации, вызванные воздействием гамма-излучения, применяют для генерации хозяйственно-полезных форм), пищевая промышленность (стерилизация продуктов), медицина (стерилизация помещений, предметов, лучевая терапия) и др.
Воздействие на организм
Искусственными источниками гамма-излучения являются главным образом ускорители электронов (бетатрон, линейные ускорители электронов и др.), отходы атомных электростанций и радиоактивные заражения местности, возникшие в результате испытаний ядерного оружия. Воздействие гамма-излучения на живой организм является результатом столкновения вторичного электрона или другой заряженной частицы, рождаемой гамма-квантом, с клетками организма. Эффекты такого воздействия общие для всех видов радиоактивного излучения – могут возникать изменения молекул тканей организма. Важным обстоятельством является то, что, вследствие высокой проникающей способности гамма-излучения, оно воздействует на весь организм.
Среднегодовая эквивалентная доза излучения, получаемая человеком от естественного радиационного фона и искусственных источников излучения, составляет примерно 3,2 мЗв. Из них около 75 % приходится на воздействие природного радиационного фона и 20 % на воздействие излучений в ходе медицинских исследований, включающих диагностику и лечение. В последнем виде облучения основную роль играет рентгеновское и гамма-излучение.
Опубликовано 6 марта 2023 г. в 17:18 (GMT+3). Последнее обновление 6 марта 2023 г. в 17:18 (GMT+3).