WikiDer > Gammastrahlung

Alphastrahlung (obere Abbildung) wird bereits von einem Stück Papier gestoppt. Vor dem Betastrahlung wird schon etwas dickeres benötigt (zum Beispiel Plexiglas) und Gammastrahlen durchdringen sogar sehr dicke Materialien.

Gammastrahlen entweichen aus einem Atomkern

gamma Strahlen (γStrahlung) ist unsichtbar elektromagnetische Strahlung mit einer höheren Energie als ultraviolett Licht und röntgen. Die Ionisationskapazität hingegen ist geringer als die von Alphastrahlung. Alphastrahlung hat eine höhere ionisierende Energie, aber das macht die Strahlung weniger durchdringend, da alle Moleküle auf dem Weg ionisiert werden.

Die Atmosphäre absorbiert Gammastrahlen aus dem Weltraum. Beobachtungen hierzu erfolgen daher von Satelliten (Gammaastronomie).

Frequenz und Energie

Die Energie pro Photon wird oft ausgedrückt in Elektronenvolt. Dies ist proportional zu dem Frequenz. Bei einer Frequenz von 2,4 × 10²⁰ Hz (240 EHz) ist das 1 MeV. Gammastrahlung ist alle elektromagnetische Strahlung ab etwa 0,2 MeV (darunter ist die Kategorie der röntgen).^[Quelle?] Gammastrahlung durch radioaktiver Zerfall unter 10 MeV bleibt, aber auch in der Astronomie werden Gammastrahlen mit höherer Energie beobachtet.

Produktion

Übergänge zwischen Energieniveaus im Atomkerne

Ein Atomkern in einem hoch angeregten Zustand kann auf viele verschiedene Arten entlang von Zwischenniveaus auf sein Grundniveau zerfallen. Jeder Schritt kann Gammastrahlen erzeugen.

Anregung durch schnelle Nukleonen

Nukleonen mit einer Energie von etwa 10 MeV kann Atomkerne zu höheren Energieniveaus anregen (anregen). Diese verfallen unter der Ausstrahlung von a Linienspektrum von Gammastrahlen. Die Tabelle stammt von Hillier (1986) basierend auf Daten von Ramaty, Kozbovsky und Lingenfelter (Astrophysical Journal, Supplement Series 40, 487, 1979)

Einfangen eines Neutrons

Zuerst ein kostenloses Neutron gebildet, zum Beispiel durch die Reaktion

p (> 26 MeV) ⁴Hallo → ³Hallo n p

Trifft dieses freie Neutron auf einen Wasserstoffkern, dann folgt

nein ¹huh → ²huh (2,23 MeV)

Radioaktiver Zerfall

Gammastrahlen werden oft verursacht durch radioaktiv Zerfall von Atomkernen.In reinem Gammazerfall der Atomkern verliert nur Energie in Form von a Photon. Ordnungszahl und Massenzahl gleich bleiben.

Beispiel:

^99mTc → ⁹⁹Tc (halbes Lebent_½ = 6 Stunden)

Bleibt oft ein Blijft Isotop, erzeugt durch eine andere Kernreaktion, hinter einem angeregten Zustand. Diese Isotope werden normalerweise durch ein Symbol 'm' (von metastabil) nach der Massenzahl. Bei vielen anderen Arten des radioaktiven Zerfalls, zusätzlich zu anderen Strahlung auch ein Gammaphoton emittiert.

Beispiel:

⁹⁹mo → ^99mTc β (t_½ = 66 Stunden)

Zerstörung von Teilchen durch ihre Antiteilchen

Ein Beispiel ist das Vernichtung von a Positron und ein Elektron nach der Gleichung

e e⁻ →

Zerfall von Elementarteilchen

Ein neutraler Pfand ist instabil und läuft mit einer Lebensdauer von 10 . ab⁻¹⁶ zweit- bis zweigamma-Quanten:

π⁰ →

Es gibt auch andere Reaktionen von Pionen, die Gammastrahlen erzeugen.

Beschleunigung elektrisch geladener Teilchen

Gammastrahlen können freigesetzt werden, wenn Synchrotronstrahlung.

Anwendung

Gammastrahlung wird unter anderem in der medizinische physik.

Weiterlesen

Hillier R., Gammastrahlen-Astronomie, Clarendon Press, Oxford, 1984, 1986

Siehe auch

• Alphastrahlung
• Betastrahlung
• Gammastrahlenausbruch

Siehe die Kategorie Gammastrahlenausbrüche von Wikimedia Commons für Mediendateien zu diesem Thema.