Gama Işını Nedir, Tanımı, Gama Işını Keşfi, Tarihi Hakkında Bilgi

Gama ışını, gama-ışını veya gamma ışıması (simge: γ), atom altı parçacıkların etkileşiminden kaynaklanan, belirli bir titreşim sayısına sahip elektromanyetik ışınımdır; genelde uzayda gerçekleşen çekirdeksel tepkimelerin sonucunda üretilirler. X Işınları’nın ötesindedir. Gama Işınının ötesinde ise Beta ışınları’dır.

Gama ışınları diğer atomları iyonize edebilir (iyonlaştırıcı radyasyon) ve bu nedenle biyolojik açıdan tehlikelidir. Atom çekirdeğinin yüksek enerjili bir durumdan daha düşük bir enerji durumuna kadar bozunması, gama çürüğü adı verilen bir süreç, gama ışınımı üretir.

Dünya üzerindeki gama ışınlarının doğal kaynakları, radyonüklidlerin gama çürümesinde ve kozmik ışın parçacıklarıyla atmosferik etkileşimlerden gelen sekonder radyasyonda gözlemlenir. Yıldırım çarpması ve karasal gama ışını yanıp sönmesi gibi nadiren karasal doğal kaynaklar, nükleer kökenli olmayan gama ışınları üreten doğal kaynakları vardır. Buna ek olarak, gama ışınları, çok yüksek enerjili elektronların üretildiği, bunun sonucunda da bremsstrahlung, ters Compton saçılması ve sinkrotron ışınımı yoluyla sekonder gama ışınlarına neden olan bir dizi astronomik süreç tarafından üretilir. Bununla birlikte, bu kadar astronomik gama ışınlarının büyük bir kısmı Dünya’nın atmosferi tarafından taranır ve yalnızca uzay aracı tarafından tespit edilebilir. Gamma ışınları, Güneş’ten (CNO döngüsü gibi) yıldızlardaki nükleer füzyonla üretilir (CNO döngüsü gibi), yıldız materyal tarafından soğurulur veya elastik olmayan şekilde dağılırlar, enerjilerini azaltırlar ve kaçmadan önce Gama ışınları olarak gözlemlenemezler.

Gamma ışınları tipik olarak 10 ekshahttan (veya> 1019 Hz) daha yüksek frekanslara sahiptir ve bu nedenle, bir atomun çapından daha az olan enerjileri 100 keV’nin üzerinde ve dalga boyları 10 pikometreden (10-11 m) daha düşüktür. , Bu sıkı bir tanım değildir, doğal süreçler için sadece bir kural-temel tanımdır. Atom çekirdeğinin radyoaktif bozunumundan kaynaklanan elektromanyetik radyasyon enerjisi ne olursa olsun “gama ışınları” olarak adlandırılır, böylece radyoaktif bozunmadan türetilen gama enerjisine alt sınır yoktur. Bu radyasyon genellikle bir kaç yüz keV enerjisine ve neredeyse daima 10 MeV’den daha düşük bir enerjiye sahiptir. Astronomide, gama ışınları enerjileri ile tanımlanır ve hiçbir üretim süreci belirtilmesine gerek yoktur. Astronomik kaynaklardan gelen gama ışınlarının enerjileri, radyoaktif bozulmadan kaynaklanacak çok büyük bir enerji olan 10 TeV’ın üzerine çıkmaktadır. Dikkate değer bir örnek, radyoaktif bozunma ile üretilebileceklerden daha yüksek enerjilerin uzun süreli gama-ışını patlamaları olarak adlandırılan yüksek enerjili radyasyonun son derece güçlü patlamalarıdır. Bu gama ışınları patlamalarının, hipernovalar adı verilen yıldızların çöküşünden kaynaklandığı düşünülüyor.

Gama Işını Keşif öyküsü

Tarihsel olarak keşfedilen ilk gama ışını kaynağı, gama bozunması adı verilen radyoaktif bozunma işlemiydi. Bu çürüme tipinde, bir heyecan verici çekirdek, oluştuktan hemen sonra bir gama ışını yayar (nükleer izomerik geçişin, ölçülebilir ve çok daha uzun yarı ömrü olan inhibe edilmiş gama çürüğü üretebileceği anlaşılır). Fransız bir kimyager ve fizikçi Paul Villard, radyumdan yayılan radyasyon incelenirken 1900’de gama radyasyonunu keşfetti. Villard, tarif ettiği radyasyonun, daha önce tarif edilen radyum ışınlarından (Beta ışınları dahil) önce Henri Becquerel tarafından 1896’da “radyoaktivite” olarak kaydedilen ışınlardan daha güçlü olduğunu ve Rutherford tarafından radyasyonun daha az nüfuz edici bir formu olarak keşfedilen alfa ışınlarının daha güçlü olduğunu biliyordu. Bununla birlikte, Villard onları farklı temel bir tür olarak adlandırmayı düşünmedi. Villard’ın radyasyonu Ernest Rutherford tarafından 1903’de Villard’ın ışınları “gama ışınları” olarak adlandırılan ve Rutherford’un 1899’da ayırdığı beta ve alfa ışınlarıyla analojiyle eskiden adlandırılan ışınlardan temelde farklı bir tür olarak kabul edildi. Radyoaktif elementlerin yaydığı “ışınlar”, Yunan alfabesinin ilk üç harfini kullanarak, çeşitli materyalleri nüfuz etme gücüne göre sıralanmıştır: alfa ışınları en az nüfuz eden alfa ışınları, bunu takiben beta ışınları ve gama ışınları en çok penetran olarak bulunur . Rutherford, gama ışınlarının bir manyetik alan tarafından saptırılmadığını (veya en azından kolaylıkla saptırılmadığını), aksine alfa ve beta ışınlarından farklı bir özellik verdiğini kaydetti.

Gama ışınlarının ilk olarak alfa ve beta ışınları gibi kütleli parçacıklar olduğu düşünülüyordu. Rutherford başlangıçta son derece hızlı beta parçacıkları olabileceğine inandı, ancak manyetik alan tarafından saptırılmaması onların boşa gittiklerini gösterdi. 1914’de gama ışınlarının kristal yüzeylerden yansıyıp elektromanyetik radyasyon olduklarını ispatladığı gözlemlendi. Rutherford ve meslektaşı Edward Andrade, radyumdan gelen gama ışınlarının dalga boylarını ölçmüşler ve X ışınlarına benzer olduklarını ancak daha kısa dalga boylarına ve daha yüksek frekansa sahip olduklarını bulmuşlardır. Sonunda, foton başına onlara daha fazla enerji verildiği, ikinci dönem genel kabul görür onaylanmaz kabul edildi. Daha sonra bir gama çürümesinin, genellikle tek bir gama fotonu yayması anlaşıldı.

Sitede Ara