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O que é irradiação gama

Última atualização em 19 de agosto de 2022

A irradiação define como um objeto é exposto à radiação. Ao falar sobre raios gama, a irradiação geralmente se refere à radiação ionizante que emite, também chamada de radiação gama. Os raios X são semelhantes aos raios gama, mas diferem em um aspecto-chave. Os raios-X são fótons emitidos por elétrons fora do núcleo, enquanto os fótons compreendendo raios gama são emitidos pelo núcleo.

História dos raios gama

O químico francês Paul Villard é creditado com a descoberta de radiação gama em 1900 nos raios emitidos pelo elemento Radium. Villard sabia que era mais poderoso do que os raios alfa (α) e beta (ß) descobertos anteriormente descobertos em rádio, mas ele não lhes deu um nome. Em 1903, Ernest Rutherford reconheceu a radiação como fundamentalmente diferente dos raios alfa e beta e os nomeou raios gama (γ). Rutherford também observou que os raios gama não foram facilmente desviados por um campo magnético como os raios alfa e beta.

Propriedades dos raios gama

Os raios gama são fótons de alta energia que viajam na velocidade da luz e penetram em materiais mais profundos que os raios alfa ou beta. Os raios alfa podem ser protegidos pela pele ou um pedaço de papel, e uma fina folha de alumínio interromperá os raios beta. Os raios gama, no entanto, precisam de materiais de densidade mais alta, como o Lead para impedi -los. Se uma substância absorve os raios gama à medida que passam, depende da espessura e densidade do material e a que distância está da fonte dos raios gama.

Os raios gama interagem com a matéria de três maneiras principais: o efeito fotoelétrico, a dispersão de Compton e a produção de pares. O efeito fotoelétrico domina na extremidade baixa das energias de raios gama (abaixo de 50 keV). Nesta situação, o fóton gama causa a ejeção de um elétron de um átomo através de uma transferência de energia.

Na dispersão de Compton, o fóton gama perde tanta energia no processo de ejetar um elétron de outro átomo, que muda para um fóton gama de menor energia indo em uma direção diferente (daí o termo “espalhamento”). Esse tipo de dispersão ocorre na faixa de energia de 100 keV a 10 MeV. Nas energias acima de 1,02 MeV, os raios gama transformam energia para a matéria, interagindo com o campo elétrico de um núcleo.

Fontes de raios gama

A radiação gama vem de raios gama que surgem principalmente de quatro reações diferentes – fusão, fissão, decaimento alfa e decaimento gama. O Sol da Terra e outras estrelas são alimentadas por fusão nuclear. Nesta reação, quatro prótons são forçados a fortes pressão e temperatura e fusível em um núcleo de hélio contendo dois prótons e dois nêutrons. Cerca de dois terços da energia emitida é na forma de raios gama.

Na fissão nuclear, os raios gama resultam da divisão do núcleo de átomos pesados, como urânio ou plutônio. Outros elementos como xenônio e estrôncio se formam quando os núcleos se dividem e, quando essas partículas colidem com os núcleos pesados de outros átomos, causa uma reação em cadeia nuclear. A energia gerada durante essas reações é emitida como raios gama.

O núcleo de um átomo pesado fica excitado durante a decaimento alfa, quando o núcleo emite uma partícula alfa, também chamada de núcleo de hélio, reduzindo (em decomposição) o átomo pesado, reduzindo seu número de massa por quatro e seu número atômico em dois. O núcleo filha resultante do átomo pesado, ainda em estado excitado, decai para um nível de energia mais baixo, emitindo um fóton gama. Essa reação é chamada de decaimento gama.

A imagem acima mostra a localização dos raios gama (extrema direita) no espectro eletromagnético.

Referências

  • Raio gama. (2018, 30 de abril). Na Wikipedia. Recuperado em https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=gamma_ray&oldid=838937200
  • Lucas, J. (n.d.). O que são raios gama? Recuperado em 4 de maio de 2018, em https://www.livescience.com/50215-gamma-rays.html

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