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Gammastrahlung


Physik


Basiswissen


Energiereiche Strahlung, meist aus Atomkernen: Gammastrahlung im engeren Sinne ist eine besonders durchdringende elektromagnetische Strahlung, die bei spontanen Umwandlungen („Zerfall“) der Atomkerne vieler natürlich vorkommender oder künstlich erzeugter radioaktiver Nuklide entsteht.

Im Allgemeinen Sinn


Im weiteren Sinne wird mit Gammastrahlung jede elektromagnetische Strahlung mit Quantenenergien über etwa 200 keV bezeichnet, unabhängig von der Art ihrer Entstehung. Dies entspricht Wellenlängen kürzer als 0,005 nm (5 pm). In diesem allgemeinen Sinn wird die Bezeichnung insbesondere dann verwendet, wenn der Entstehungsprozess der Strahlung nicht bekannt ist (beispielsweise in der Astronomie) oder für die konkrete Aufgabenstellung gleichgültig ist (beispielsweise im Strahlenschutz), jedoch ausgedrückt werden soll, dass höhere Energien als bei Röntgenstrahlung (rund 100 eV bis 300 keV) vorliegen.

Unterschied zur Röntgenstrahlung


Die Gammastrahlung und die Röntgenstrahlung überschneiden sich in weiten Bereichen ihrer Wellenlängen und Frequenzen. Sie sind als Strahlung dann auch nicht unterscheidbar. Der Unterschied - sofern er gemacht wird - liegt in der Art der Entstehung. Während Röntgenstrahlen durch eine Geschwindigkeitsänderung von Elektronen entstehen, entstehen Gammastrahlen immer aus Prozessen im Atomkern. Siehe auch => Röntgenstrahlung

Sterilisieren mit Gammastrahlung


Gammastrahlen zerstören die DNA (Erbinformation) von Lebewesen. Bestrahlt man Medikamente oder Lebensmittel mit Gammastrahlen, kann man diese auch in größeren Tiefen sterilisieren [1]. Als Strahlungsquelle verwendet man das radioaktive Cobaltisotop Cobalt-60. Genügen geringere Eindringtiefen kann man alternativ auch Betastrahlung verwenden, mit ihr lassen sich Sterilisierungen sehr viel schneller durchführen. Siehe auch => Betastrahlung

Absorption von Gammastrahlung


Es gibt im wesentlichen drei Wechselwirkungen von Gammaquanten mit Masterie: Photoeffekt, Compton-Streuung und Paarbildung. Die Entstehungsart der Gammaquanten spielt dabei keine Rolle (Röntgenstrahlung, Bremsstrahlung oder Radioaktivität). Beim Photoeffekt wird die gesamte Energie des Gammaquants auf ein Elektron übertragen. Beim Compton-Effekt hängt der abgegebene Energiebetrag vom Streuwinkel ab. Bei der Paarbildung muss das Gammaquant mindestens die zweifache Ruheenergie des Elektrons haben.


Fußnoten




Gammastrahlung ist eine sehr energiereiche elektromagnetische Strahlung. Sie entsteht vor allem bei sogenannten Isomerieübergängen im Atormkern. Der Strahlung ist eine Wellenlänge und eine Frequenz zugeordnet. Inductiveload, changes by Habitator terrae (both Wikimedia)