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Usina Nuclear Isar, Alemanha

Piscina de combustível nuclear usado

Turbina de uma usina nuclear

O que são raios gama?

Na física nuclear, os raios gama, geralmente indicados pela letra grega minúscula correspondente γ, são a radiação eletromagnética produzida pelo decaimento radioativo dos núcleos atômicos.

O que são raios gama?

Eles são de radiação de frequência muito alta e estão entre os mais perigosos para os seres humanos, assim como todas as radiação ionizante. O perigo deriva do fato de serem ondas de alta energia capazes de danificar irreparavelmente as moléculas que compõem as células, o que as leva a desenvolver mutações genéticas ou até a morte.

Na Terra, podemos observar fontes naturais de raios gama, tanto na decadência dos radionuclídeos quanto nas interações dos raios cósmicos com a atmosfera; mais raramente os raios também produzem essa radiação.

Características e propriedades

Normalmente, a frequência dessa radiação é maior que 10 20 Hz, portanto, possui uma energia maior que 100 keV e comprimento de onda menor que 3x10 −13 m, muito menor que o diâmetro de um átomo. Interações envolvendo raios gama de energia de TeV a PeV também foram estudadas.

Os raios gama são mais penetrantes do que a radiação produzida por outras formas de decaimento radioativo, ou decaimento alfa e decaimento beta, devido à menor tendência a interagir com a matéria. A radiação gama é composta de fótons: é uma diferença substancial da radiação alfa, composta por núcleos de hélio e radiação beta, composta por elétrons; Os fótons, 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.

Os raios gama são diferenciados dos raios X por sua origem: os raios gama são produzidos por transições nucleares ou subatômicas, em qualquer caso, enquanto os raios X são produzidos por transições de energia devido a elétrons que entram em níveis externos quantificados de energia em níveis internos de energia livre mais. Como é possível que algumas transições eletrônicas excedam as energias de algumas transições nucleares, a frequência de raios X mais energéticos pode ser maior do que a de raios gama menos energéticos. De fato, porém, ambas são ondas eletromagnéticas, assim como ondas de rádio e luz.

Escudo de radiação gama

A blindagem dos raios γ requer materiais muito mais espessos do que os necessários para proteger as partículas α e β que podem ser bloqueadas com uma simples folha de papel (α) ou uma fina placa de metal (β). Os raios gama são melhor absorvidos por materiais com alto número atômico e alta densidade: de fato, se para reduzir a intensidade de um raio gama em 50%, é necessário 1 cm de chumbo, o mesmo efeito ocorre com 6 cm de cimento 9 cm de terra prensada.

Os materiais de proteção são geralmente medidos com base na espessura necessária para reduzir pela metade a intensidade da radiação. Obviamente, quanto maior a energia dos fótons, maior a espessura da blindagem necessária. Portanto, telas espessas são necessárias para a proteção dos seres humanos, porque os raios gama e os raios X produzem efeitos como queimaduras, formas de câncer e mutações genéticas. Por exemplo, em usinas nucleares para proteger aço e cimento, elas são usadas no recipiente de contenção de partículas e a água fornece proteção contra a radiação produzida durante o armazenamento de barras de combustível ou durante o transporte do núcleo do reator nuclear.

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Data de publicação: 24 de outubro de 2019
Última revisão: 24 de outubro de 2019