Har du nogensinde ønsket at være lige så stærk som Hulk, superhelten, der kan løfte bjerge og ødelægge hele planeter? Troede du, at stråling fra gammastråler ville være alt, hvad du havde brug for til det? Tænk dig om igen.
Hulk har fået sin overmenneskelige styrke fra gammastråler, som er en form for stråling. Gammastrålerne kom fra en eksperimentel bombe. Udsættelse for gammastråler giver dig dog ikke superkræfter. Men gammastråler er nyttige for mennesker på mange andre måder! De bruges i den medicinske industri. De bruges i fremstillingsindustrien. Nogle gange bruges de endda i fødevareindustrien. Lad os se på, hvordan nogle af disse industrier bruger gammastråler. Men lad os først se på, hvad gammastråler er, og hvor de kommer fra.
Hvad er gammastråler?
Gammastråler er en bølgetype i det elektromagnetiske spektrum. Ud af alle bølgerne i spektret har gammastråler den korteste bølgelængde og den højeste energi af alle bølgerne.
Vidste du det?
Begrebet “gammastråler” blev opfundet af fysikeren Ernest Rutherford. Hans arbejde med gammastråler på McGill University indbragte ham en Nobelpris i kemi.
Gammastråler produceres mange steder. Oftest forekommer de i rummet som gammastråleudbrud i rummet. Gammastråleudbrud er de kraftigste eksplosioner i universet siden Big Bang. På Jorden kan gammastråler produceres af lynnedslag og kerneeksplosioner. De kan også skabes kunstigt ved hjælp af en laser. Et eksempel på dette er Gemini-laseren på Rutherford Appleton Central Laser Facility i Det Forenede Kongerige.
Vidste du det?
Et gammastråleudbrud kan udsende mere energi på 10 sekunder, end Solen vil udsende i hele sin levetid. Solen forventes at leve 10 milliarder år, så det er meget energi!
Hvordan opdager vi gammastråler?
Jorden er omgivet af et usynligt lag af vanddamp og gasser kaldet atmosfæren. Atmosfæren består af vand, kuldioxid, ozon og andre molekyler. Atmosfæren dækker Jorden og beskytter den mod skadelig stråling, der kommer fra det ydre rum. Men områder, der kaldes atmosfæriske vinduer, lader nogle typer stråling slippe igennem. For eksempel passerer alt synligt lys gennem et atmosfærisk vindue for at nå Jorden. Det samme gælder for noget ultraviolet (UV) lys. På den anden side bliver 100 procent af gammastrålingen blokeret af Jordens atmosfære. Som følge heraf kan gammastråler, der forekommer i rummet, kun registreres fra rummet.
I 1967 foretog OSO-3-satellitten den første betydningsfulde detektion af gammastråling fra rummet. Denne satellit detekterede i alt 621 kosmiske gammastråler. Kort tid efter blev USA’s Vela-5b-satellit oprindeligt sat i kredsløb for at detektere gammastråler, der stammer fra atombombeforsøg. I stedet opdagede den gammastråleudbrud fra fjerntliggende galakser. Det var en fantastisk opdagelse! Det førte til en ny forskningsgren, gammastråling.
Vidste du det?
Neil Gehrels Swift-observatoriet og Fermi Gamma-Ray Space Telescope er to rumfartøjer, der er opsendt for at studere gammastråler i rummet.
Hvordan bruges gammastråler i medicin?
Gammastråler fjerner elektroner fra atomer. På grund af dette er de en form for stråling, der er kendt som ioniserende stråling. Undersøgelser viser, at stråling kan skade DNA, og denne skade kan føre til kræft. Disse undersøgelser har fokuseret på overlevende fra atomeksplosioner, personer, der har fået høje stråledoser til behandling af kræft, eller personer, der er overeksponeret for stråling i forbindelse med deres arbejde.
Gammastråler kan dog også bruges til behandling af kræft. Ved stråleterapi eller strålebehandling anvendes gammastråler med høj energi til at dræbe kræftceller og formindske tumorer. Gamma Knife-radiokirurgi er en særlig form for strålebehandling. Den anvender gammastråler til at behandle skadet hjernevæv ved at beskadige DNA’et i farlige celler. Denne teknik er et af de mest nøjagtige og præcise radiokirurgiske systemer. Den kan fokusere på et lille område og undgå at beskadige det omkringliggende væv. Den kan også ramme celler i midten af hjernen uden at skære i den omkringliggende hjerne. Faktisk ødelægges kun 1 mm ekstra væv omkring tumoren.
Hvordan bruges gammastråler i fødevareindustrien?
Bestråling er en proces, hvor man bruger ioniserende stråling til at dræbe bakterier og andre mikroorganismer i fødevareprodukter. Fødevareproducenter kan bruge gammasterilisering. Det er en type bestråling, der bruger gammastråler til at forlænge holdbarheden af fødevarer og drikkevarer. Fødevarer bombarderes med en kilde af højenergi-gammastråler, normalt kobolt-60 eller cæsium-137. Disse gammastråler ændrer de kemiske bindinger og dræber bakterier, der kan forårsage sygdom. Dette er en vigtig proces til konservering af fødevarer, ligesom konservering af frugt eller pasteurisering af mejeriprodukter.
Mennesker er bekymrede for, at bestrålede fødevarer måske ikke er sikre at spise. Når alt kommer til alt, er gammastråleeksponering blevet forbundet med stråleforgiftning. Den amerikanske Food and Drug Administration (FDA) har imidlertid undersøgt bestrålede fødevarer i over 30 år. Deres undersøgelser viser, at bestrålede fødevarer er helt sikre at spise.
Vidste du det?
Bestråling er en måde at hjælpe med at konservere mad, der sendes ud i rummet med astronauter! Bestrålede fødevarer kan holde sig i årevis uden at blive fordærvet.
Hvordan bruges gammastråler i fremstillingsindustrien?
Industriel radiografi er en metode, der bruges til at teste materialer for fejl, f.eks. revner. Ved hjælp af højenergi-elektromagnetisk stråling kan testerne se et materiales indre struktur. Ved industriel radiografi kan man ved hjælp af gammastråler se efter problemer uden at beskadige materialerne. Denne proces svarer meget til den måde, hvorpå en radiolog bruger røntgenstråler til at undersøge dine knogler for brud eller brud. Røntgenstråler kan trygt passere gennem din hud og dine organer uden at skade dig. På samme måde kan gammastråler passere gennem materialer uden at beskadige dem.
Industriel radiografi er en ikke-destruktiv måde at teste produkter som f.eks. rør, svejsede materialer eller flydele på. Disse testprocedurer sikrer, at materialerne er sikre og af god kvalitet. Røntgenstråler og ultralydsstråler anvendes også til dette arbejde.
Hvorimod kan gammastråleapparater være mindre og bruge mindre strøm.
Kan gammastråler være farlige?
Høje doser af stråling kan være farlige eller endog dødelige for mennesker. Science fiction-film bruger almindeligvis gammastråling til at skabe muterede væsner. Det kan få folk til at tro, at stråling er farlig og bør undgås. Virkeligheden er, at vi er omgivet af stråling. Den forekommer naturligt over os i rummet og under os i jordskorpen. Det betyder, at stråling også findes i vores mad og i den luft, vi indånder. Den kommer også fra kilder, der er skabt af mennesker. Lasere er et eksempel herpå. Men selv hvis vi kombinerede al denne stråling, ville den stadig ikke skade os. Vi skulle absorbere omkring 750 gange mere stråling end det, før den kunne skade os.
Summering op…
Gammastråler giver dig måske ikke superkræfter. Men de findes næsten overalt. De har mange anvendelsesmuligheder, lige fra behandling af sygdomme til sterilisering af forskellige produkter. Men der er nogle ting, de ikke kan gøre – som at forvandle dig til Hulk! Så næste gang du ønsker dig overmenneskelig styrke, kan du prøve at gå i fitnesscenteret og løfte vægte i stedet.