Raggi gamma: Aiuto o pericolo?

Hai mai voluto essere forte come Hulk, il supereroe che può sollevare montagne e distruggere interi pianeti? Pensavate che le radiazioni dei raggi gamma fossero tutto ciò di cui avevate bisogno? Ripensateci.

Hulk ha ottenuto la sua forza sovrumana dai raggi gamma, che sono una forma di radiazione. I raggi gamma provenivano da una bomba sperimentale. L’esposizione ai raggi gamma non ti darà superpoteri, però. Ma i raggi gamma sono utili agli esseri umani in molti altri modi! Sono usati nell’industria medica. Sono usati nella produzione. A volte sono persino usati nell’industria alimentare. Vediamo come alcune di queste industrie usano i raggi gamma. Ma prima, vediamo cosa sono i raggi gamma e da dove vengono.

Cosa sono i raggi gamma?

I raggi gamma sono un tipo di onda dello spettro elettromagnetico. Di tutte le onde dello spettro, i raggi gamma hanno la lunghezza d’onda più corta e la più alta energia delle onde.

Lo sapevi?

Il termine “raggi gamma” fu coniato dal fisico Ernest Rutherford. Il lavoro che fece sui raggi gamma alla McGill University gli valse il premio Nobel per la chimica.

I raggi gamma sono prodotti in molti luoghi. La maggior parte delle volte, si verificano nello spazio come burst di raggi gamma. I lampi di raggi gamma sono le esplosioni più potenti dell’universo dopo il Big Bang. Sulla Terra, i raggi gamma possono essere prodotti da fulmini ed esplosioni nucleari. Possono anche essere creati artificialmente usando un laser. Un esempio è il laser Gemini al Rutherford Appleton Central Laser Facility nel Regno Unito.

Lo sapevi?

Un Gamma Ray Burst può emettere più energia in 10 secondi di quanta ne emetterà il Sole nella sua intera vita. Il sole dovrebbe vivere 10 miliardi di anni, quindi è un sacco di energia!

Come facciamo a rilevare i raggi gamma?

La Terra è circondata da uno strato invisibile di vapore acqueo e gas chiamato atmosfera. L’atmosfera è composta da acqua, anidride carbonica, ozono e altre molecole. L’atmosfera copre la Terra e la protegge dalle radiazioni nocive che provengono dallo spazio esterno. Ma le regioni chiamate finestre atmosferiche lasciano passare alcuni tipi di radiazioni. Per esempio, tutta la luce visibile passa attraverso una finestra atmosferica per raggiungere la Terra. Così come la luce ultravioletta (UV). D’altra parte, il 100% delle radiazioni gamma è bloccato dall’atmosfera terrestre. Di conseguenza, i raggi gamma che si verificano nello spazio possono essere rilevati solo dallo spazio.

Nel 1967, il satellite OSO-3 fece il primo rilevamento significativo di raggi gamma dallo spazio. Questo satellite ha rilevato un totale di 621 raggi gamma cosmici. Poco dopo, il satellite statunitense Vela-5b fu originariamente messo in orbita per rilevare i raggi gamma provenienti dai test sulle bombe nucleari. Invece, ha rilevato esplosioni di raggi gamma provenienti da galassie lontane. Questa è stata una scoperta sorprendente! Ha portato a una nuova branca della ricerca, la radiazione gamma.

Lo sapevi?

Il Neil Gehrels Swift Observatory e il Fermi Gamma-Ray Space Telescope sono due veicoli spaziali lanciati per studiare i raggi gamma nello spazio.

Come vengono usati i raggi gamma in medicina? Per questo motivo, sono una forma di radiazione conosciuta come radiazione ionizzante. Gli studi dimostrano che le radiazioni possono danneggiare il DNA, e questo danno può portare al cancro. Questi studi si sono concentrati sui sopravvissuti alle esplosioni nucleari, sulle persone a cui sono state somministrate alte dosi di radiazioni per curare il cancro o sulle persone sovraesposte alle radiazioni durante il loro lavoro.

Tuttavia, i raggi gamma possono anche essere usati per trattare il cancro. La radioterapia, o radioterapia, utilizza i raggi gamma ad alta energia per uccidere le cellule tumorali e ridurre i tumori. La radiochirurgia Gamma Knife è una forma speciale di radioterapia. Utilizza fasci di raggi gamma per trattare il tessuto cerebrale ferito danneggiando il DNA delle cellule pericolose. Questa tecnica è uno dei sistemi di radiochirurgia più accurati e precisi. Può concentrarsi su una piccola area ed evitare di danneggiare i tessuti circostanti. Può anche mirare alle cellule al centro del cervello senza incidere il cervello circostante. Infatti, solo 1 mm di tessuto aggiuntivo intorno al tumore viene distrutto.

Come si usano i raggi gamma nell’industria alimentare?

L’irradiazione è il processo di utilizzo di radiazioni ionizzanti per uccidere i batteri e altri microorganismi nei prodotti alimentari. I produttori di alimenti possono usare la sterilizzazione a raggi gamma. Questo è un tipo di irradiazione che utilizza i raggi gamma per aumentare la durata di conservazione del cibo e delle bevande. I prodotti alimentari vengono bombardati con una fonte di raggi gamma ad alta energia, normalmente Cobalto-60 o Cesio-137. Questi raggi gamma modificano i legami chimici e uccidono i batteri che possono causare malattie. Questo è un processo importante per la conservazione degli alimenti, proprio come l’inscatolamento della frutta o la pastorizzazione dei prodotti caseari.

La gente si preoccupa che gli alimenti irradiati possano non essere sicuri da mangiare. Dopo tutto, l’esposizione ai raggi gamma è stata collegata all’avvelenamento da radiazioni. Tuttavia, la US Food and Drug Administration (FDA) ha studiato il cibo irradiato per oltre 30 anni. I loro studi dimostrano che il cibo irradiato è completamente sicuro da mangiare.

Lo sapevi?

L’irradiazione è un modo per conservare il cibo inviato nello spazio con gli astronauti! I cibi irradiati possono durare anni senza rovinarsi.

Come si usano i raggi gamma nella produzione?

La radiografia industriale è un metodo usato per testare i materiali alla ricerca di difetti, come le crepe. Utilizzando radiazioni elettromagnetiche ad alta energia, i tester possono vedere la struttura interna di un materiale. Nella radiografia industriale, i raggi gamma permettono di cercare i problemi senza danneggiare i materiali. Questo processo è molto simile a come un radiologo usa i raggi X per ispezionare le tue ossa alla ricerca di rotture o fratture. I raggi X possono tranquillamente passare attraverso la pelle e gli organi senza danneggiarti. Allo stesso modo, i raggi gamma possono passare attraverso i materiali senza danneggiarli.

La radiografia industriale è un modo non distruttivo per testare prodotti come tubi, materiali saldati o parti di aerei. Queste procedure di test assicurano che i materiali siano sicuri e di buona qualità. Anche i raggi X e gli ultrasuoni sono utilizzati per questo lavoro.

Tuttavia, i dispositivi a raggi gamma possono essere più piccoli e usare meno energia.

I raggi gamma possono essere pericolosi?

Alte dosi di radiazioni possono essere pericolose o addirittura mortali per gli esseri umani. I film di fantascienza usano comunemente le radiazioni gamma per creare creature mutate. Questo può portare le persone a credere che le radiazioni siano pericolose e debbano essere evitate. La realtà è che siamo circondati dalle radiazioni. Si verifica naturalmente sopra di noi nello spazio e sotto di noi nella crosta terrestre. Questo significa che le radiazioni si trovano anche nel nostro cibo e nell’aria che respiriamo. Inoltre, provengono da fonti prodotte dall’uomo. I laser ne sono un esempio. Ma anche se combinassimo tutte queste radiazioni, non ci danneggerebbero comunque. Dovremmo assorbire circa 750 volte più radiazioni di questa prima che possa farci del male.

Sommando…

I raggi gamma possono non darti superpoteri. Ma si trovano quasi ovunque. Hanno molti usi, dal trattamento delle malattie alla sterilizzazione di diversi prodotti. Ma ci sono alcune cose che non possono fare, come trasformarti in Hulk! Quindi la prossima volta che desideri una forza sovrumana, prova invece ad andare in palestra a sollevare pesi.