Har du någonsin velat vara lika stark som Hulk, superhjälten som kan lyfta berg och förstöra hela planeter? Trodde du att strålning från gammastrålar skulle vara allt du behövde för det? Tänk om.
Hulken fick sin övermänskliga styrka från gammastrålar, som är en form av strålning. Gammastrålarna kom från en experimentell bomb. Exponering för gammastrålar ger dig dock inte superkrafter. Men gammastrålar är användbara för människor på många andra sätt! De används inom den medicinska industrin. De används inom tillverkningsindustrin. Ibland används de till och med inom livsmedelsindustrin. Låt oss titta på hur några av dessa industrier använder gammastrålar. Men först ska vi titta på vad gammastrålar är och var de kommer ifrån.
Vad är gammastrålar?
Gammastrålar är en typ av våg i det elektromagnetiska spektrumet. Av alla vågor på spektrumet har gammastrålar den kortaste våglängden och den högsta energin av vågorna.
Vidste du det?
Uttrycket ”gammastråle” myntades av fysikern Ernest Rutherford. Det arbete han utförde om gammastrålar vid McGill University gav honom Nobelpriset i kemi.
Gammastrålar produceras på många ställen. Oftast uppträder de i rymden som gammastrålningsutbrott. Gammastrålningsutbrott är de kraftigaste explosionerna i universum sedan Big Bang. På jorden kan gammastrålar produceras av blixtar och kärnexplosioner. De kan också skapas artificiellt med hjälp av en laser. Ett exempel på detta är Gemini-lasern vid Rutherford Appleton Central Laser Facility i Storbritannien.
Vet du det?
En gammastrålning kan avge mer energi på 10 sekunder än vad solen avger under hela sin livstid. Solen förväntas leva i 10 miljarder år, så det är mycket energi!
Hur upptäcker vi gammastrålar?
Jorden är omgiven av ett osynligt lager av vattenånga och gaser som kallas atmosfären. Atmosfären består av vatten, koldioxid, ozon och andra molekyler. Atmosfären täcker jorden och skyddar den från skadlig strålning som kommer från yttre rymden. Men områden som kallas atmosfäriska fönster släpper igenom vissa typer av strålning. Allt synligt ljus passerar till exempel genom ett atmosfäriskt fönster för att nå jorden. Det gör även en del ultraviolett ljus (UV-ljus). Å andra sidan blockeras 100 procent av gammastrålningen av jordens atmosfär. Därför kan gammastrålar som förekommer i rymden endast upptäckas från rymden.
År 1967 gjorde OSO-3-satelliten den första betydande upptäckten av gammastrålning från rymden. Denna satellit upptäckte totalt 621 kosmiska gammastrålar. Kort därefter placerades ursprungligen USA:s satellit Vela-5b i omloppsbana för att upptäcka gammastrålar som härrör från kärnvapenprovsprängningar. I stället upptäckte den gammastrålar från avlägsna galaxer. Detta var en fantastisk upptäckt! Den ledde till en ny forskningsgren, gammastrålning.
Vet du det?
Nil Gehrels Swift-observatoriet och Fermi Gamma-Ray Space Telescope är två rymdfarkoster som har skjutits upp för att studera gammastrålning i rymden.
Hur används gammastrålar inom medicinen?
Gammastrålar tar bort elektroner från atomer. På grund av detta är de en form av strålning som kallas joniserande strålning. Studier visar att strålning kan skada DNA, och denna skada kan leda till cancer. Dessa studier har fokuserat på överlevare av kärnkraftsexplosioner, personer som fått höga doser strålning för att behandla cancer eller personer som överexponerats för strålning i sitt arbete.
Hur som helst kan gammastrålar också användas för att behandla cancer. Vid strålbehandling, eller radioterapi, används högenergetiska gammastrålar för att döda cancerceller och krympa tumörer. Gamma Knife Radiosurgery är en särskild form av strålbehandling. Den använder strålar av gammastrålar för att behandla skadad hjärnvävnad genom att skada farliga cellers DNA. Denna teknik är ett av de mest exakta och precisa strålkirurgisystemen. Den kan fokusera på ett litet område och undvika att skada omgivande vävnader. Den kan också rikta in sig på celler mitt i hjärnan utan att skära i den omgivande hjärnan. Faktum är att endast 1 mm ytterligare vävnad runt tumören förstörs.
Hur används gammastrålar i livsmedelsindustrin?
Bestrålning är en process där man använder joniserande strålning för att döda bakterier och andra mikroorganismer i livsmedelsprodukter. Livsmedelsproducenter kan använda sig av gammasterilisering. Det är en typ av bestrålning som använder gammastrålar för att öka hållbarheten hos livsmedel och drycker. Livsmedelsprodukterna bombarderas med en källa av högenergiska gammastrålar, normalt kobolt-60 eller cesium-137. Dessa gammastrålar ändrar kemiska bindningar och dödar bakterier som kan orsaka sjukdom. Detta är en viktig process för livsmedelskonservering, precis som konservering av frukt eller pastörisering av mejeriprodukter.
Människor oroar sig för att bestrålade livsmedel kanske inte är säkra att äta. Exponering för gammastrålar har trots allt kopplats till strålningsförgiftning. Den amerikanska livsmedels- och läkemedelsmyndigheten FDA har dock studerat bestrålad mat i över 30 år. Deras studier visar att bestrålad mat är helt säker att äta.
Vet du det?
Bestrålning är ett sätt att hjälpa till att bevara mat som skickas ut i rymden med astronauter! Bestrålad mat kan hålla i flera år utan att förstöras.
Hur används gammastrålar i tillverkningen?
Industriell radiografi är en metod som används för att testa material för att upptäcka brister, till exempel sprickor. Med hjälp av elektromagnetisk strålning med hög energi kan testarna se ett materials inre struktur. Vid industriell radiografi kan man med hjälp av gammastrålar leta efter problem utan att skada materialen. Denna process liknar mycket det sätt på vilket en radiolog använder röntgenstrålar för att inspektera dina ben för att upptäcka brott eller frakturer. Röntgenstrålar kan säkert passera genom din hud och dina organ utan att skada dig. På samma sätt kan gammastrålar passera genom material utan att skada dem.
Industriell radiografi är ett oförstörande sätt att testa produkter som rör, svetsade material eller flygplansdelar. Dessa testförfaranden säkerställer att materialen är säkra och av god kvalitet. Röntgenstrålning och ultraljudsstrålning används också för detta arbete.
Hur som helst kan gammastrålningsapparater vara mindre och använda mindre ström.
Kan gammastrålar vara farliga?
Höga strålningsdoser kan vara farliga eller till och med dödliga för människor. I science fiction-filmer används ofta gammastrålning för att skapa muterade varelser. Detta kan få människor att tro att strålning är farlig och bör undvikas. Verkligheten är att vi är omgivna av strålning. Den förekommer naturligt ovanför oss i rymden och under oss i jordskorpan. Detta innebär att strålning också finns i vår mat och i luften vi andas. Den kommer även från källor som tillverkats av människor. Lasrar är ett exempel på detta. Men även om vi kombinerar all denna strålning skulle den ändå inte skada oss. Vi skulle behöva absorbera ungefär 750 gånger mer strålning än så innan den skulle kunna skada oss.
Summering up…
Gammastrålar kanske inte ger dig superkrafter. Men de finns nästan överallt. De har många användningsområden, från behandling av sjukdomar till sterilisering av olika produkter. Men det finns vissa saker som de inte kan göra – som att förvandla dig till Hulken! Så nästa gång du önskar dig övermänsklig styrka kan du försöka gå till gymmet och lyfta vikter i stället.