نظرة عامة حول أشعة غاما
تعتبر أشعة غاما نوعاً من الأشعة الكهرومغناطيسية التي تشمل إضافة لأشعة غاما، كلاً من الأشعة تحت الحمراء، والأشعة فوق البنفسجية، وأشعة الراديو، والميكرويف وغيرها، وهي تتكوّن جميعها من فوتونات، وهي عبارة عن جسيمات عديمة الكتلة تنتقل في نمط يشبه نمط تحرك الموجة وتتحرك بسرعة الضوء، كما يضم كل فوتون كمية معينة من الطاقة، لذلك توصف الأشعة الكهرومغناطيسية عادة بأنها تيار من الفوتونات المتنقلة.[١][٢]
تمت ملاحظة أشعة جاما لأول مرة في عام 1900م من قبل الكيميائي الفرنسي بول فيلارد أثناء دراسة إشعاع الراديوم، وبعد مرور بضع سنوات اقترح الكيميائي والفيزيائي إرنست رذرفورد إطلاق اسم "أشعة جاما" عليها، نسبة لأشعة ألفا وأشعة بيتا، وهي الأسماء التي تم إطلاقها على الجسيمات التي تم إنشاؤها أثناء التفاعل النووي.[٣]
خصائص أشعة غاما
تقع أشعة غاما في طرف الطيف الكهرومغناطيسي، ويمكن لطاقتها أن تصل إلى ما يقارب من 100 كيلو فولت، لتعتبر بذلك أعلى الأشعة الكهرومغناطيسية من ناحية الطاقة، ويتم عادة إنتاجها بواسطة أكثر الأجسام سخونة وطاقة في الكون، وهي أشعة عالية التردد، ولها طول موجي قصير جداً يعتبر أقصر طول موجي مقارنة بالأشعة الكهرومغناطيسية الأخرى.[١][٢][٣]
تقع أشعة جاما فوق الأشعة السينية اللينة ضمن الطيف الكهرومغناطيسي، وهي تزيد في ترددها عن حوالي 10^19 دورة في الثانية أو هيرتز، كما يقل طولها الموجي عن 100 بيكومتر، أو 4×10^9 إنش.[٣]
يمكن لأشعة جاما بسبب طاقتها المرتفعة المرور عبر العديد من المواد، بما في ذلك الأنسجة البشرية، وبشكل عام تُستخدم المواد شديدة الكثافة، مثل الرصاص لإبطاء أو إيقاف أشعة جاما.[١]
يجدر بالذكر هنا أن أشعة جاما تُستخدم لعلاج الأورام السرطانية في الجسم في بعض الأحيان عبر إتلاف الحمض النووي للخلايا السرطانية.[٣]
الفرق بين أشعة جاما والأشعة السينية
تختلف أشعة جاما (بالإنجليزية: Gamma ray) عن الأشعة السينية من ناحية أصلها ومصدرها؛ إذ يتم إنتاج أشعة جاما عبر العمليات النووية مثل النشاط الإشعاعي، أو إفناء الإلكترون والبوزيترون، أما بالنسبة للأشعة السينية فيتم إنشاؤها بواسطة الإلكترونات المتسارعة؛ إذ تنشأ أشعة جاما أثناء عمليات الاستقرار للنوى المثارة للنويدات المشعة بعد خضوعها للاضمحلال الإشعاعي، بينما يتم إنتاج الأشعة السينية عندما تضرب الإلكترونات هدفاً، أو عندما تُعيد الإلكترونات ترتيبها داخل الذرة، ويجدر بالذكر هنا أن هناك تداخلاً بين الأشعة السينية عالية الطاقة وأشعة جاما منخفضة الطاقة،[١][٢] كما تمتلك كل منهما طاقة كافية لإحداث التلف في الأنسجة الحية.[٣]
مصادر أشعة جاما
تُطلق أشعة جاما من العديد من النظائر المشعة الموجودة في سلسلة الاضمحلال الإشعاع الطبيعي لليورانيوم، والثوريوم، والأكتينيوم، كما أنها تنبعث من النظائر المشعة الطبيعية؛ مثل البوتاسيوم -40، والكربون -14، التي توجد في الصخور كلها، والتربة، والطعام والمياه.[١]
أما عن المصادر الاصطناعية لأشعة جاما فهي تُنتج بواسطة الانشطارات في المفاعلات النووية، وعبر تجارب الفيزياء عالية الطاقة، والانفجارات والحوادث النووية.[١]
