5/6/2018 Radiatii Gamma - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/radiatii-gamma 1/6

 

Spectroscopia radiatiilor gamma

Undele electromagnetice sau radiaţia electromagnetică sunt fenomene  fizice  în general

naturale, care constau dintr-un câmp electric şi unul magnetic în acelaşi spaţiu, şi care segenerează unul pe altul pe măsură ce se propagă.

În funcţie de  frecvenţa  sau lungimea de undă cu care radiaţia se repetă în timp, respectiv înspaţiu, undele electromagnetice se pot manifesta în diverse forme.

Spectrul radiaţiilor electromagnetice este împărţit după criteriul lungimii de undă în câtevadomenii, de la frecvenţele joase spre cele înalte:

• radiaţiile (undele) radio• microunde•

radiaţii hertziene,• radiaţii infraroşii,• radiaţii luminoase,• radiaţii ultraviolete,• radiaţii X (Röntgen),• radiaţii "γ" (gamma - literă greacă).

Dupa proprietatile pe care le au radiatiile emise de substantele naturale ,sunt de trei tipuri :alfa,beta, si gama, denumite altfel dupa primele trei litere din alfabetul grec.

a) Radiatia alfa are putere de patrundere foarte mica ,fiind formata din particule cu sarcina

 pozitiva si masa ;experientele efectuate de Rutherford au aratat ca particulele alfa sunt nuclee deheliu.Radiatiile alfa sunt formate din grupuri de particule cu energii bine determinate .

b) Radiatia beta are putere de patrundere mai mare decat radiatiile alfa. El sunt formate dinelectroni sau pozitroni . Radiatiile beta sunt emise cu toate energiile posibile cuprinse intr-uninterval larg ; zicem ca spectrul energetic al radiatiilor beta este un spectru continuu. Radiatiile beta au un spectru discret nu sunt emise de nucleu ci provin din invelisul de electroni careinconjoara nucleul.

c) Radiatia gama are cea mai mare putere de patrundere si nu este deviata de campurielectrice sau magnetice.Aceasta radiatie este de natura electromagnetica si are lungimea de unda

foarte mica.De regula ,radiatia gama insoteste radiatia alfa si beta.

Radioactivitatea naturala se intalneste mai ales la elementele de la sfarsitul tabloului periodic.

Exista doar cateva elemente cu masa atomica mijlocie care emit radiatii( 40K ,82Rb ,152Sm,176Lu ,187Re ) ;toate acestea emit radiatii beta , exceptie facand samariul care emite radiatii alfa.

5/6/2018 Radiatii Gamma - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/radiatii-gamma 2/6

 

Radiatiile electromagnetice interactioneaza cu substanta pierzand energia prin numeroase procese. Dintre toate acestea doar trei sunt mai importante din punctul de vedere al pierderii deenergie de catre un fascicol. Aceste procese sunt :efectul fotoelectric, efectul Compton si procesul formarii de perechi.

Radiaţia sau razele gamma (gamma desemnează litera grecească γ) sunt unde electromagnetice de frecvenţe foarte înalte produse de interacţiuni între   particule subatomice, cum ar fi ladezintegrările radioactive sau la ciocnirea şi anihilarea unei perechi electron - pozitron.

Interacţiunile cu mediul

La trecerea printr-un mediu mai mult sau mai puţin absorbant, radiaţiile γ suferă o atenuaredatorită proceselor de împrăştiere şi a celor de absorbţie conform legii:

I = I0e-μx

, undeI0 = intensitatea radiaţiei γ înainte de a pătrunde în mediul absorbant;I = intensitatea radiaţiei γ după trecerea prin mediul absorbant;μ = coeficient de atenuare, dependent de energia radiaţiei γ şi de natura mediuluiabsorbant;x = grosimea mediului absorbant.

Razele gamma interactioneaza cu materia prin care trec prin următoarele mecanisme:

• "Efect fotoelectric": Un foton γ poate dezlega un electron orbital din învelişul electronical unui atom. Electronul, care preia toată energia fotonului γ, va putea învinge forţa

electrostatică, eliberându-se de pe orbita sa; fotonul incident dispare: această interacţiunese numeşte "efect fotoelectric" (energia fotonului incident γ trebuie să fie mai mare decâtenergia de legătura (Wleg) a electronuluiexpulzat (e-) ). Efectul fotoelectric este mult mai probabil la elementele grele (probabilitatea este direct proporţională cu Z5), dacă fotoniiincidenţi sunt de joasă energie, sub 0,5 MeV. Elementul emis cu o anumită viteză(dependentă de energia fotonului incident şi de tipul atomului) produce ionizarea, la felca şi o particulă beta β (beta), până când surplusul său energetic este cedat complet.

• "Efect Compton", care devine preponderent când fotonii incidenţi au o energie mai maredecât 1 MeV. În acest proces numai o parte din energia fotonului este transferatăelectronului; restul de energie apare ca un foton secundar cu energie mai mică, împrăştiatîntr-o direcţie oarecare. Interacţiunea continuă până la dispariţia fotonilor împrăştiaţi prin

efect fotoelectric.• "Producerea de perechi": Dacă fotonul γ are o energie mai mare de 1,02 MeV, el va putea

interacţiona cu câmpul nucleului, transformându-se în două particule: una pozitivă şicealaltă negativă (conversia energiei în masă). Particula pozitivă este numită pozitron, iar cealaltă electron. Această interacţiune este cunoscută drept "producere (generare) de perechi". Excesul energetic este preluat în mod egal, sub formă de energie cinetică, decătre cele două particule electron + pozitron, care vor produce ionizări până la încetinirealor completă (la fel ca în cazul radiaţiilor β). În procesul de încetinire, pozitronii produc

5/6/2018 Radiatii Gamma - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/radiatii-gamma 3/6

 

ionizări până la momentul când vor fi captaţi de un electron. Noua pereche se"anihilează" reciproc, generând 2 fotoni γ de câte 0,51 MeV. Fenomenul de anihilare esteopus fenomenului de generare de perechi. În cadrul acestui fenomen masa se transformăîn energie. Fotonii rezultaţi pot fi împrăştiaţi prin efect Compton, sau absorbiţi prin efectfotoelectric.

Schema de dezintegrare a cobaltului

5/6/2018 Radiatii Gamma - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/radiatii-gamma 4/6

 

Radiatia ionizanta - Particula sau radiatie energetica susceptibila sa transmita materiei iradiateenergia sa, sa o ionizeze (conferind o incarcatura pozitiva sau negativa atomilor sau moleculelor care compun aceasta materie) si sa antreneze uneori o recombinare sau o reactie chimica.

Efecte nedorite - Acestea pot fi greturile, varsaturile, o stare de anxietate. De asemenea, pot fiintalnite dermite ca petesiile (mici pete hemoragice subcutanate), o cataracta, leziuni ale maduveiosoase. Diareea sangvinolenta, leziunile tubului digestiv, o atingere a sistemului imunitar, leziuniale sistemului nervos, un edem cerebral pot, de asemenea, sa intervina.Acumularea unor doze de radiatii ionizante antreneaza si alte tipuri de leziuni, intre carecancerele. Riscul de transmisie la descendenti a unei anomalii genetice legata de radiatiileionizante ar fi de aproximativ 1% per sievert (unitatea SI pentru doza) care a afectat unul dintre

 parinti.

5/6/2018 Radiatii Gamma - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/radiatii-gamma 5/6

 

Radioprotectie - protectia persoanelor, bunurilor si mediului fata de radiatiile ionizante.Diferite tipuri de radioprotectie - Normele legislative si regulamentare sunt stabilite la scaranationala si internationala pentru a proteja persoanele fata de radiatii. Aceste norme sunt inlegatura indeosebi cu radiatiile ionizante, cu instalatiile (localuri, perimetre interzise), cu

5/6/2018 Radiatii Gamma - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/radiatii-gamma 6/6

 

transportul substantelor radioactive, cu limitarea iradierii populatiei in ansamblul ci si cusupravegherea persoanelor expuse profesional. Pot surveni leziuni atunci cand doza totala deradiatie pentru o expunere depaseste pragul de sievert.Evitarea expunerii constituie cea mai buna protectie. In afara radiatiei naturale, de originetelurica, solara si cosmica de riscurile de iradiere legate de instalatiile si de experimentele

nucleare ci vile si militare, exista o iradiere legata de utilizarea medicala a radiatiilor ionizante.

Prevenire - In caz de accident nuclear sau de expunere la gaze continand izotopi radioactivi, ceamai buna de a administra cat mai devreme posibil iod neutru, care satureaza tiroida si impedica

iodul radioactiv sa se fixeze in ea.

Supraveghere - Persoanele expuse accidental sau profesional unei iradieri excesive trebuie sa fieindepartate fara intarziere, mai multi ani, de locul de expunere la iradieri. Daca existacontaminare, se intreprind masurile de decontaminare in blocul medical prevazut in acest scop.Apoi este practicat, chiar imediat un examen clinic si biologic, care este repetat dupa o perioadascurta si apoi dupa una mai lunga.