Vágytál már arra, hogy olyan erős legyél, mint Hulk, a szuperhős, aki hegyeket emelhet fel és egész bolygókat pusztíthat el? Azt gondoltad, hogy ehhez csak a gammasugárzásból származó sugárzásra van szükséged? Gondold át újra.
A Hulk az emberfeletti erejét a gamma-sugárzástól kapta, ami a sugárzás egy formája. A gamma sugárzás egy kísérleti bombából származott. A gammasugárzásnak való kitettség azonban nem ad szuperképességet. De a gammasugarak sok más módon hasznosak az emberek számára! Az orvostudományban használják őket. Használják a gyártásban. Néha még az élelmiszeriparban is használják őket. Nézzük meg, hogyan használja a gammasugarakat néhány ilyen iparág. De előbb nézzük meg, hogy mik azok a gammasugarak és honnan származnak.
Mi a gammasugárzás?
A gammasugárzás az elektromágneses spektrum egy hullámtípusa. A spektrum összes hulláma közül a gammasugarak rendelkeznek a legrövidebb hullámhosszal és a legnagyobb energiával a hullámok közül.
Tudta?
A “gammasugár” kifejezést Ernest Rutherford fizikus alkotta meg. A McGill Egyetemen a gammasugárzással kapcsolatban végzett munkájáért kémiai Nobel-díjat kapott.
A gammasugarak sok helyen keletkeznek. Leggyakrabban az űrben fordulnak elő gammakitörések formájában. A gammakitörések az ősrobbanás óta a legerősebb robbanások a világegyetemben. A Földön gammasugárzást villámok és nukleáris robbanások is előidézhetnek. Lézerrel mesterségesen is előállíthatók. Erre példa a Gemini lézer a Rutherford Appleton Központi Lézerberendezésben az Egyesült Királyságban.
Tudta?
Egy gammakitörés 10 másodperc alatt több energiát képes kibocsátani, mint a Nap egész élete során. A Nap várhatóan 10 milliárd évig él, tehát ez rengeteg energia!
Hogyan érzékeljük a gammasugarakat?
A Földet egy láthatatlan vízgőz- és gázréteg, az úgynevezett légkör veszi körül. A légkör vízből, szén-dioxidból, ózonból és más molekulákból áll. A légkör beborítja a Földet, és megvédi a világűrből érkező káros sugárzástól. A légköri ablakoknak nevezett területek azonban átengednek bizonyos típusú sugárzásokat. Például minden látható fény áthalad egy légköri ablakon, hogy elérje a Földet. Ugyanígy az ultraibolya (UV) fény egy része is. A gamma-sugárzás 100 százalékát viszont a Föld légköre blokkolja. Ennek eredményeként az űrben előforduló gamma-sugárzást csak az űrből lehet észlelni.
1967-ben az OSO-3 műholddal sikerült az első jelentős gammasugárzás észlelése az űrből. Ez a műhold összesen 621 kozmikus gammasugárzást észlelt. Nem sokkal később az Egyesült Államok Vela-5b műholdját eredetileg az atombombakísérletekből származó gammasugarak észlelésére állították pályára. Ehelyett távoli galaxisokból származó gammakitöréseket észlelt. Ez egy elképesztő felfedezés volt! A kutatás egy új ágához, a gamma-sugárzás kutatásához vezetett.
Tudta?
A Neil Gehrels Swift Obszervatórium és a Fermi Gamma-Ray Space Telescope két űreszköz, amelyeket a gamma-sugárzás tanulmányozására indítottak az űrben.
Hogyan használják a gammasugarakat az orvostudományban?
A gammasugarak eltávolítják az elektronokat az atomokból. Emiatt a sugárzás egyik formája, amelyet ionizáló sugárzásnak neveznek. Tanulmányok szerint a sugárzás károsíthatja a DNS-t, és ez a károsodás rákhoz vezethet. Ezek a vizsgálatok nukleáris robbanások túlélőire, a rák kezelésére nagy dózisú sugárzást kapó emberekre vagy a munkájuk során túlságosan sugárzásnak kitett emberekre összpontosítottak.
A gammasugarak azonban a rák kezelésére is alkalmazhatók. A sugárterápia vagy radioterápia nagy energiájú gammasugarakat használ a rákos sejtek elpusztítására és a daganatok zsugorítására. A gammakéses sugársebészet a sugárterápia egy speciális formája. Gammasugarakkal kezeli a sérült agyszövetet a veszélyes sejtek DNS-ének károsításával. Ez a technika az egyik legpontosabb és legprecízebb sugársebészeti rendszer. Képes egy kis területre összpontosítani, és elkerülni a környező szövetek károsodását. Az agy közepén lévő sejteket is meg tudja célozni anélkül, hogy a környező agyba vágna. Valójában csak 1 mm további szövetet pusztít el a daganat körül.
Hogyan használják a gammasugarakat az élelmiszeriparban?
A sugárzás az ionizáló sugárzásnak az élelmiszerekben lévő baktériumok és más mikroorganizmusok elpusztítására történő felhasználása. Az élelmiszergyártók gamma-sterilizálást alkalmazhatnak. Ez a besugárzás egy olyan fajtája, amely gammasugarakat használ az élelmiszerek és italok eltarthatósági idejének növelésére. Az élelmiszertermékeket nagy energiájú gamma-sugárforrással, általában kobalt-60 vagy cézium-137 sugárzással bombázzák. Ezek a gammasugarak módosítják a kémiai kötéseket és elpusztítják a betegséget okozó baktériumokat. Ez egy fontos folyamat az élelmiszerek tartósítása szempontjából, akárcsak a gyümölcsök konzerválása vagy a tejtermékek pasztőrözése.
Az emberek attól tartanak, hogy a besugárzott élelmiszerek nem biztonságosak. Hiszen a gammasugárzásnak való kitettség összefüggésbe hozható a sugárfertőzéssel. Az amerikai Élelmiszer- és Gyógyszerügyi Hivatal (FDA) azonban már több mint 30 éve tanulmányozza a besugárzott élelmiszereket. Tanulmányaik azt mutatják, hogy a besugárzott élelmiszerek teljesen biztonságosan fogyaszthatók.
Tudta?
A besugárzás az egyik módja az űrhajósokkal az űrbe küldött élelmiszerek tartósításának! A besugárzott élelmiszerek évekig eltarthatók anélkül, hogy megromlanának.
Hogyan használják a gammasugarakat a gyártásban?
Az ipari radiográfia egy olyan módszer, amelyet az anyagok hibáinak, például repedéseknek a vizsgálatára használnak. A nagyenergiájú elektromágneses sugárzás segítségével a vizsgálók láthatják az anyag belső szerkezetét. Az ipari radiográfiában a gammasugarak segítségével az anyagok károsítása nélkül keresik a problémákat. Ez az eljárás nagyon hasonlít ahhoz, ahogyan a radiológus röntgensugarakkal vizsgálja a csontokat törések vagy törések szempontjából. A röntgensugarak biztonságosan áthatolnak a bőrén és a szervein anélkül, hogy károsítanák Önt. Ugyanígy a gammasugarak is áthatolnak az anyagokon anélkül, hogy károsítanák azokat.
Az ipari radiográfia egy roncsolásmentes módszer olyan termékek, például csövek, hegesztett anyagok vagy repülőgépalkatrészek vizsgálatára. Ezek a vizsgálati eljárások biztosítják, hogy az anyagok biztonságosak és jó minőségűek legyenek. Ehhez a munkához röntgensugarakat és ultrahangsugárzást is használnak.
A gammasugaras készülékek azonban kisebbek lehetnek, és kevesebb energiát használnak.
Veszélyesek lehetnek a gammasugarak?
A nagy dózisú sugárzás veszélyes vagy akár halálos is lehet az emberre. A tudományos-fantasztikus filmekben gyakran használnak gamma-sugárzást mutáns lények létrehozására. Ez elhitetheti az emberekkel, hogy a sugárzás veszélyes és kerülendő. A valóság az, hogy sugárzás vesz körül minket. Természetes módon előfordul felettünk az űrben és alattunk a földkéregben. Ez azt jelenti, hogy a sugárzás az ételeinkben és a belélegzett levegőben is megtalálható. Az emberek által készített forrásokból is származik. Ilyen például a lézer. De még ha mindezt a sugárzást egyesítenénk is, akkor sem ártana nekünk. Körülbelül 750-szer több sugárzást kellene elnyelnünk, mielőtt árthatna nekünk.
Összegezve…
A gammasugarak nem biztos, hogy szuperképességeket adnak. De szinte mindenhol megtalálhatóak. Számos felhasználási területük van, a betegségek kezelésétől kezdve a különböző termékek sterilizálásáig. De van néhány dolog, amire nem képesek — mint például Hulkká változtatni téged! Tehát ha legközelebb emberfeletti erőre vágysz, próbálj meg inkább edzőterembe járni és súlyokat emelni.