کتاب بهرام

تابش گاما (Gamma radiation) نوعی تابش الکترومغناطیسی است که از هسته اتم‌ها منتشر می‌شود و دارای انرژی بسیار بالاتر از نور مرئی و اشعه ایکس است. این تابش به دلیل فرکانس بسیار بالا و طول موج بسیار کوتاه، قدرت نفوذ زیادی دارد و می‌تواند بسیاری از مواد را عبور کند. تابش گاما معمولاً پس از فرآیندهایی مانند واپاشی هسته‌ای یا برخورد ذرات با هسته‌ها منتشر می‌شود.

ویژگی‌ها و خصوصیات تابش گاما

1. انرژی بالا: تابش گاما به دلیل فرکانس بالا، دارای انرژی زیادی است. این انرژی می‌تواند به چندین میلیون الکترون‌ولت (MeV) برسد.
2. طول موج کوتاه: تابش گاما دارای طول موجی بسیار کوتاه (در مقیاس پیکومتر) است که آن را قادر می‌سازد تا از مواد مختلف عبور کند.
3. عدم بار الکتریکی: تابش گاما فاقد بار الکتریکی است، بنابراین به عنوان یک تابش خالص الکترومغناطیسی در نظر گرفته می‌شود.
4. قدرت نفوذ بالا: تابش گاما می‌تواند از بسیاری از مواد، از جمله فلزات سنگین مانند سرب، عبور کند. برای متوقف کردن تابش گاما معمولاً نیاز به مواد بسیار ضخیم یا استفاده از چندین لایه محافظ است.
5. خاصیت زیستی: تابش گاما به دلیل انرژی بالای خود می‌تواند به ساختار سلولی آسیب رسانده و باعث تغییرات ژنتیکی و بیماری‌های مختلف مانند سرطان شود. این ویژگی باعث می‌شود که از تابش گاما در پزشکی به‌طور کنترل‌شده استفاده شود.

منابع تابش گاما

تابش گاما عمدتاً از منابع زیر منتشر می‌شود:

• واپاشی رادیواکتیو هسته‌ها: هسته‌های برخی از ایزوتوپ‌های رادیواکتیو مانند کربن-۱۴، ید-۱۳۱، کبالت-۶۰، و استرانسیم-۹۰ می‌توانند هنگام واپاشی، تابش گاما منتشر کنند.
• تسریع ذرات: در شتاب‌دهنده‌های ذرات، ذرات پرانرژی می‌توانند با هسته‌های مواد برخورد کرده و تابش گاما تولید کنند.
• فرآیندهای نجومی: در فضا نیز برخی از رویدادهای نجومی مانند ابرنواخترها و هم‌نشینی ستارگان نوترونی یا سیاه‌چاله‌ها، تابش گاما تولید می‌کنند.
• برخی از واکنش‌های هسته‌ای: در برخی از واکنش‌های هسته‌ای در داخل راکتورهای هسته‌ای، تابش گاما تولید می‌شود.

کاربردهای تابش گاما

1. پزشکی:

   • رادیوتراپی: تابش گاما در درمان برخی انواع سرطان‌ها به کار می‌رود. با استفاده از تابش گاما می‌توان سلول‌های سرطانی را هدف قرار داده و از بین برد.
   • تصویربرداری پزشکی: در برخی از روش‌های تصویربرداری پزشکی مانند PET (توموگرافی انتشار پوزیترون) از تابش گاما برای مشاهده عملکردهای داخلی بدن استفاده می‌شود.

2. صنعتی:

   • استریلیزاسیون: تابش گاما به‌طور گسترده‌ای برای استریل کردن تجهیزات پزشکی و داروها استفاده می‌شود. تابش گاما می‌تواند میکروب‌ها و باکتری‌ها را از بین ببرد.
   • آزمایش مواد: تابش گاما برای بررسی و آزمون ویژگی‌های مواد، مانند اندازه‌گیری ضخامت یا بازرسی داخلی مواد به کار می‌رود.

3. مطالعات علمی و تحقیقات:

   • تابش گاما در تحقیقات مربوط به فیزیک هسته‌ای، اخترفیزیک، و مطالعات رفتار ماده در شرایط شدید استفاده می‌شود.

4. امنیت و حفاظت:

   • از تابش گاما برای شناسایی مواد رادیواکتیو و نظارت بر محیط‌های هسته‌ای و صنعتی استفاده می‌شود.

اثرات تابش گاما بر سلامت

• آسیب به بافت‌ها: تابش گاما می‌تواند به سلول‌ها و بافت‌های بدن آسیب برساند. این تابش می‌تواند به DNA آسیب زده و موجب جهش‌های ژنتیکی شود. در معرض تابش گاما قرار گرفتن در مدت زمان طولانی می‌تواند منجر به بیماری‌های جدی مانند سرطان شود.
• پرتودرمانی: تابش گاما در دوزهای کنترل‌شده برای درمان سرطان به کار می‌رود، اما قرار گرفتن در معرض دوزهای بالا می‌تواند برای سلامتی مضر باشد.

شیوه‌های حفاظت از تابش گاما

1. افزایش فاصله: یکی از ساده‌ترین روش‌های کاهش قرار گرفتن در معرض تابش گاما، افزایش فاصله از منبع تابش است.
2. استفاده از مواد محافظ: برای کاهش تابش گاما، از موادی مانند سرب، بتن و آب استفاده می‌شود. سرب به‌ویژه به دلیل چگالی بالا و خواص جذب عالی آن در برابر تابش گاما بسیار مؤثر است.
3. کاهش زمان: قرار گرفتن در معرض تابش را باید به حداقل رساند. کاهش مدت زمانی که فرد در معرض تابش قرار دارد، می‌تواند اثرات منفی تابش را کاهش دهد.

نتیجه‌گیری

تابش گاما یک تابش الکترومغناطیسی با انرژی بالا است که در فرآیندهای رادیواکتیو و برخی واکنش‌های هسته‌ای منتشر می‌شود. این تابش دارای کاربردهای گسترده‌ای در پزشکی، صنعت، و علم است، اما به دلیل قدرت نفوذ بالا و خطرات زیستی، باید با احتیاط و رعایت تدابیر ایمنی با آن برخورد شود.