Na física nuclear, os raios gama são a radiação eletromagnética produzida pelo decaimento radioativo dos núcleos atômicos. Eles são frequentemente simbolizados pela letra grega minúscula γ.
Outros tipos de radiação eletromagnética são os raios X, a luz visível e a radiação ultravioleta. A única diferença entre eles é a energia do fóton que é caracterizada pela frequência e comprimento de onda.
A radiação gama é um dos tipos mais perigosos de radiação de frequência muito alta para os seres humanos, assim como todas as radiações ionizantes. O perigo decorre do fato de serem ondas de alta energia capazes de produzir mudanças moleculares e danificar as moléculas que compõem as células. Essas transformações podem causar mutações genéticas ou até mesmo a morte.
Na Terra podemos observar fontes naturais de raios gama tanto no decaimento de radionuclídeos quanto nas interações dos raios cósmicos com a atmosfera.
Para que servem os raios gama?
As fontes de raios gama são usadas em uma ampla variedade de aplicações. aqui estão alguns exemplos:
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Industrialmente para a esterilização de materiais em plantas de irradiação.
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Aplicações médicas de tratamento e diagnóstico, como radioterapia. Esta forma de radiação também é usada para esterilizar produtos médicos e veterinários.
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Tratamentos de preservação de alimentos, como pasteurização e desinfecção.
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Produtos farmaceuticos.
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Fabricação de cosméticos.
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Tratamento de lixo hospitalar.
Características dos raios gama
Os raios gama são mais penetrantes do que a radiação produzida por outras formas de decaimento radioativo (radiação alfa ou beta), devido à menor tendência a interagir com a matéria.
A radiação gama é composta de fótons: esta é uma diferença substancial das partículas alfa que são núcleos de hélio e da radiação beta que é composta de elétrons. Os fótons gama, não sendo dotados de massa, são menos ionizantes. Nessas frequências, a descrição dos fenômenos de interações entre o campo eletromagnético e a matéria não pode ignorar a mecânica quântica.
Qual é a diferença entre raios gama e raios X?
Os raios gama se distinguem dos raios X por sua origem: os raios gama são produzidos por transições nucleares ou atômicas, enquanto os raios X são produzidos por transições de energia devido aos elétrons que entram em níveis externos de energia quantizados a partir de níveis externos de energia quantizados.
Sistemas de proteção contra radiação gama
A blindagem de raios γ requer materiais muito mais espessos do que aqueles necessários para blindar partículas alfa (α) e beta (β) que podem ser bloqueadas por uma simples folha de papel ou uma placa de metal fina, respectivamente.
Materiais com alto número atômico e alta densidade têm maior capacidade de absorver radiação gama.
Os materiais de blindagem são geralmente medidos com base na espessura necessária para reduzir pela metade a intensidade da radiação. Obviamente, quanto maior a energia do fóton, mais espessa deve ser a blindagem necessária.
Em usinas nucleares, aço e cimento são usados para proteger o recipiente de contenção de partículas gama. Além disso, a água fornece proteção contra a radiação produzida durante o armazenamento de barras de combustível nuclear ou durante o transporte do núcleo do reator nuclear.