Gama ışınları hakkında 7 şaşırtıcı gerçek
Gama ışınları en yüksek enerjili ışıktır, X ışınlarından daha güçlüdür ve metal nesnelerden veya beton duvarlardan kolayca geçebilir. Yıldızların patlaması, elektronların ve pozitronların yok olması veya radyoaktif atomların bozulması, hepsi gama ışınları üretebilir. Şimdi, bu yüksek enerjili fotonlar hakkındaki şaşırtıcı gerçeklerden bahsedelim.
1. "Gama Işını" adı Ernest Rutherford'dan gelmektedir
1900'de Fransız kimyager Paul Villard ilk olarak radyumun bozunma ürünlerinden gama ışınlarını keşfetti. Ancak adı, Yeni Zelandalı ünlü fizikçi Ernest Rutherford tarafından verildi.
Bilim adamları atom çekirdeğinin çürümesini ilk kez incelediklerinde, radyasyonun kurşun bariyerini ne kadar geçebileceğine bağlı olarak üç tür ışın tanımladılar. Rutherford bu üç ışına Yunan alfabesinin ilk üç harfinin adını verdi. Bir kurşun bariyerle karşılaşıldığında, alfa ışınları sıçrayacak, beta ışınları biraz nüfuz edecek ve gama ışınları daha derine nüfuz edebilecektir. Bugün, alfa ışınlarının helyum çekirdeği (iki proton ve iki nötron), beta ışınlarının elektron veya pozitron olduğunu ve gama ışınlarının bir tür ışık olduğunu biliyoruz.
2. Derin uzayda gama ışını patlamaları var
Kararsız bir uranyum çekirdeği nükleer fisyona uğradığında, çok fazla gama ışını salacaktır. Elektrik üretmek için kullanılan nükleer reaktörler ve nükleer savaş başlıkları nükleer fisyona dayalı olarak üretilmektedir. 1960'larda Amerika Birleşik Devletleri, dünyadaki nükleer testleri izlemek için bir gama ışını algılama uydusu fırlattı. Beklenenden çok daha fazla "nükleer patlama" buldular. Gökbilimciler nihayet bu patlamaların Sovyetler Birliği gibi ülkeler tarafından yapılan nükleer testlerden değil, evrenin derinliklerinden geldiğini fark ettiler. Gama ışını patlamaları olarak adlandırılırlar.
Bugün iki tür gama ışını patlaması olduğunu biliyoruz. Bir tanesi çok büyük bir yıldız patladığında üretilir. Diğeri, bir nötron yıldızı başka bir şeyle çarpıştığında üretilir Çarpışmanın nesnesi başka bir nötron yıldızı veya bir kara delik olabilir.
3. Gama ışını patlamalarını incelemek için gökbilimcilerin uzay teleskoplarını kullanmaları gerekir
Uzaydan dünyaya yayılan gama ışınları, atmosferdeki moleküllerle çarpışır. Bu, gama ışınlarının dünya yüzeyine ulaşmasını neredeyse imkansız hale getirir. Bu aslında iyi bir şey çünkü ölümcül radyasyon hasarını önleyebiliriz.
Ancak gama ışını patlamalarını incelemek isteyen gökbilimciler için bu biraz zahmetli. Gökbilimciler uzaya bir teleskop fırlatmalı ve içinde birçok zorluk var. Örneğin, gama ışınlarını odaklamak için sıradan lensler veya aynalar kullanamazsınız çünkü gama ışınları doğrudan içlerinden geçer. 2008'de piyasaya sürülen Fermi Gama Işını Uzay Teleskobu gibi birçok uzay teleskopu, gama ışınlarını algılamak için özel bir dedektör kullanır. Gama ışını dedektöre girdiğinde metal hedefe çarpar ve elektron-pozitron çiftleri oluşturur Dedektör, üretilen elektron çiftlerini tespit ederek gama ışınlarını arar.
4. Bazı gama ışınları gök gürültülü fırtınalardan gelir
1990'larda, bazı uzay teleskopları dünyadan gama ışınları tespit etti ve sonunda gök gürültülü fırtına bulutlarından geldiğini buldu. Statik elektrik bulutta birikir ve sonunda yıldırımın ortaya çıkmasına neden olur Statik elektrik, dev bir parçacık hızlandırıcı gibidir, elektron ve pozitron çiftleri yaratır, bunlar daha sonra yok edilir ve gama ışınları üretir. Bu gama ışınlarının orijini gökyüzünde yüksekte bulunur ve sadece geçen uçaklar onlar tarafından "vaftiz edilir" Bu, uçuşların gök gürültülü fırtınalardan uzak durmasının gerekmesinin nedenlerinden biridir.
5. Gama ışınları, Higgs bozonunun keşfedilmesinde önemli bir rol oynadı
Atom altı parçacıkların çoğu (atomlardan daha küçük yapılara sahip parçacıklar) kararsızdır ve oluştukları anda diğer parçacıklara dönüşürler. Örneğin, Higgs bozonu (diğer parçacıkların kütleye sahip olmasını sağlayan "Tanrı parçacığı"), gama ışınları da dahil olmak üzere birçok farklı parçacık türüne dönüşebilir. Teori, Higgs bozonunun bir gama ışınına dönüşme olasılığının yalnızca% 0,2 olduğunu öngörse de, bozunma ürünü yalnızca iki gama ışınıdır, bu nedenle bu tür bozunmanın tanımlanması nispeten kolaydır. Aslında bilim adamları Higgs bozonunu ilk keşfettiklerinde, bu tür bir çürümeyi tespit ettiler.
6. Doktorlar "Gamma Knife" kullanabilir
Beyin ameliyatı olmak
Yeterince güçlü gama ışınları biyolojik hücreleri yok edebilir, ancak bu yıkıcı gücü de kullanabiliriz. Doktorlar bazen beyindeki kanseri veya diğer hastalıklı hücreleri yok etmek için bir "gama bıçağı" kullanırlar. Bu genellikle, yok edilmesi gereken hücrelere birden fazla gama ışını odaklamayı gerektirir. Her bir gama ışınının enerjisi nispeten küçüktür ve sağlıklı beyin dokusuna zarar vermez. Ancak gama ışınlarının yoğunlaştığı yerlerde, güçlü enerji kanser hücrelerini öldürmek için yeterlidir.
Beynin yapısı karmaşık ve karmaşıktır ve geleneksel neşter ile ameliyat riski daha yüksektir. Cerrahide "gamma knife" kullanımı kraniyotomi gerektirmediğinden daha az risklidir ve aynı zamanda doğru konumlandırma ve daha az hasar avantajlarına sahiptir.
7. Gama ışınları (dolaylı olarak)
Dünyayı canlandırın
Güneşin merkezinde, hidrojen çekirdekleri füzyon için bir araya gelir. Füzyon meydana geldiğinde, yan ürünlerden biri gama ışınlarıdır. Gama ışınları güneşin çekirdeğini sıcak durumda tutar. Bazı gama ışınları güneşin dış katmanına kaçar ve elektronlar veya protonlarla çarpışarak yavaş yavaş enerji kaybeder. Enerji kaybettiklerinde ultraviyole, görünür ve kızılötesi olurlar. Kızılötesi ışınlar dünyayı doğru sıcaklıkta tutarken, görünür ışık yeryüzündeki bitkilerin fotosentez yapmasına izin verir. Yeryüzündeki yaşamın da dolaylı olarak gama ışınlarına bağlı olduğu görülebilir.
