اشعة جاما

موضوع: اشعة جاما الخميس مارس 01, 2007 8:23 pm

أشعة جاما
بسم الله الرحمن الرحيم

وجد العالم زوذروفورد Ruther ford ) ) عام 1897م أن الأشعات المشعة في المادة النشيطة ليست ذات طبيعة واحدة وأقترح تصنيفها إلى نوعين أشعاعات شديدة النفوذ أطلق عليها اسم الاشعاعات (بيتا B ) وإشعاعات أقل النفوذ اسماها الاشعاعات (الفا ).
وبعد تجارب ونظريات عديدة بين عام 1897م وعام 1900م.
وفي عام 1990 م . أكتشف فيلاردVillard نوعاً ثالثاً من إشعاعات اليورانيوم وكانت هذه الإشعاعات أشد نفوذا من إشعاعات بيتا (B ) ولا تتأثر بالمجالات الكهربائية والمغناطيسية وأطلق عليها اسم إشعاعات جاما (y ) كانت الإشعاعات تنفرج عاى البلورات وتشكل أهداب الانفراج وقيست أطوال أمواجها فكانت
محصورة بين o.5Ao - 9o.oo5Ao فكانت بالتالي فوتونات تزيد طاقتها على عدة ملايين الإلكترون فولت وأطوال أمواج بعضها أقص من أمواج الإشعاعات السينية ويبين الشكل (1) تأثير مجال مغناطيسي شديدة على الإشعاعات المنبعثة في الخلاء من المادة النشيطة .
أشعة جاما (Gamma)هي أشعة كهرومغناطيسية وبذلك تشبة الموجات الضوئية عدا أن طول موجتها أقل كثيراً من الطول الموجي للضوء وتحمل طاقة عالية جداً وتندفع بسرعة الضوء ولها قدرة عالية على اختراق أي جسم يعترض طريقها ولا يحجزها الا الواح سميكة من الرصاص .
وتنبعث أشعة جاما من النوي المشعة على شكل حزمات من الطاقة تدعى الفوتونات ( Photons) وعادة يصاحب إطلاق جسيمات في نفس المستوى ويمكن لأشعة جاما النفاذ خلال كل الأوساط تقريباً حيث أنها تقتل أية خلية حيه تمر خلالها لذلك فأنها تستخدم طبياً في قتل الخلايا السرطانية دونما الحاجة إلى جراحة في بعض الحالات وتعتبر أشعة (جاما) خطراً لانها تخترق الجسم بسهولة لتصل إلى الأعضاء الحيوية الداخلية فتؤذيها .
لذلك يجب أن تكون على حذر ولا نعرض أنفسنا للاضرار فلاتقف كثيراً تحت أشعة الشمس حتى لا نعرض أجسامنا للحروق والأضرار .
والعمال الذين يحتمل تعرضهم لاشعة جاما يحملون علامات مميزة من أفلام تتكون من طبقة فوتوغرافية حساسة لتوضح كمية الإشعاعات التي يتعرضون لها لتتوفر لهم الحماية اللازمة.
توجد الأن خمسة أقمار صناعية طراز " Vela" الأمريكية على إرتفاع 100ألف كيلو متر لإكتشاف أشعة جاما الناتجة عن الإنفجارات النووية على الأرض ... من أجل التوصيات اللازمة لحماية من أخطارها

Wavelength: 3 x 10-11 m and down
بعدها اكتشفت اشعة جاما بواسطة العلم الفرنسي فيلارد Villard في العام 1990. هذه الاشعة ذات الطول الموجي الاقصر في الطيف الكهرومغناطيسي وذات الطاقة الأعلى وذلك لأانها تنتج من التصادمات النووية وكذلك من العناصر المشعة. وكما هو الحال في انتاج اشعة اكس تم تعجيل الالكترونات في فرق جهد عالي هنا يتم تعجيل الأنوية بطاقة عالية جداً باستخدام المعجلات مثل السيكلترون cyclotron والسنكلترون synchrotron.
في الطبيعة تنتج اشعة جاما من الشمس نتيجة للتفاعلات النووية وتصل طاقة اشعة جاما إلى مليون الكترون فولت. وتعتبر المجرات السماوية والنجوم المنتشرة في الفضاء من مصادر اشعة اكس. ويعمل علماء الفلك على دراسة هذه الاشعة بواسطة مراصد مخصصة لهذا الغرض لفهم اسرار هذا الكون. كما ان العناصر المشعة مثل ليورانيوم تنتج أشعة جاما باستمرار.
تقطع اشعة جاما مسافات فلكية في الفضاء وتمتص هذه الاشعة فقط عند اصطدامها بالغلاف الجوي للكرة الأرضية. وبهذا يشكل الغلاف الجوي حماية للمخلوقات الحية من هذه الاشعة المدمرة وفي الشكل التوضيحي يبين تأثير الغلاف الجوي للأرض على الطيف الكهرومغناطيسي.

نلاحظ أن الاشعة المرئية فقط هي التي تعبر الغلاف الجوي بينما الأطوال الموجية الأقصر تمنع من الوصول لسطح الأرض وذلك لأنها تمتص بواسطة طبقة الأوزون في الغلاف الجوي.
تطبيقات اشعة جاما
الطب:
تستخدم اشعة جاما في الطب لقتل الخلايا المتسرطنة ومنعها من النمو. حيث تنفذ اشعة جاما في الجلد وتعمل على تأيين الخلايا وهذا يسبب قتل تلك الخلايا.
الصناعة:
تستخدم اشعة جاما في الصناعة لفحص انابيب البترول واكتشاف نقاط الضعف فيها. حيث تستخدم اشعة جاما في تصوير هذه الانابيب بتسليط اشعة جاما على الانابيب ويوضع فيلم حساس خلف الانابيب وتتكون صورة الظل على الفيلم حيث تظهر مناطق الضعف بصورة مميزة مثل تصوير عظم الانسان بواسطة اشعة اكس. كما تستخدم اشعة جاما في تخليص المواد الغذائية المصنعة من الجراثيم والباكتيريا وغيره. وتستخدم اشعة جاما في المفاعلات والقنابل النووية.
العلوم:
تستخدم اشعة جاما في تطوير المفاعلات والقنابل النووية والتجارب العلمية لكشف اسرار النواة.
خطورة اشعة جاما والحماية منها
التعرض لأشعة جاما يسبب تأيين للخلايا البشرية وتتسبب بصورة رئيسية في الإصابة بالسرطان. ولوقاية الاشخاص الذين يعملون في مجال اشعة جاما يستخدم حاجز سمكه 1سم من الرصاص حيث ان له أكبر معامل امتصاص لهذه الاشعة.
ماذا يمكن أن نرى بواسطة اشعة جاما؟
توضح الصورة المقابل كيف صورة للقمر باشعة جاما حيث يبدو موهجاً كالشمس،
إن الرؤيا بواسطة مراصد تعمل باشعة جاما يتعطينا صورة لما
يحدث في اعماق المجرات والنجوم والأجرام السماوية، حيث يطمح علماء الفلك من دراسة طيف اشعة جاما المنبعثة من تلك الأجسام فتح افاق جديد في الفيزياء والتحقق من النظريات التي تفسر نشأة الكون.
.