الفيزياء والفلك > فيزياء
سلسلة الأشعة الكهرومغناطيسية: 8- أشعة غاما Gamma rays.
تندرجُ هذه الأشعة تحتَ الفئةِ السابعة من الطيفِ الكهرومغناطيسي، عند النهايةِ العليا من الأشعة السينية، تتراوح تواتراتها بين 47,9 EHz و 47,9 ZHz*، وأطوال موجتها بين 6,62 و 0,0062 pm. غالباً ما يُعبّر عنها بالرمز γ غامّا.
تعتبرُ أمواج غاما، أو أشعة غاما Gamma Rays، الأقوى من حيث الطاقة بين بقية الإشعاعاتِ الكهرومغناطيسية، فهي قويةٌ لدرجة أن انفجار أشعة غاما (Gamma Brust) واحد، لمدة عشر ثوان يُنتج طاقةً؛ تعادل الطاقة التي تنتجها شمسنا خلال 10 بليون سنة! تتراوح الطاقة المُنتجة من أشعة غاما بين 0,2 و 200 MeV.
-مصادر أشعة غاما:
أشعةُ غاما تمتلكُ طاقةً عاليةً جداً، لذا فإنها تَصدرُ من الأجرام السماوية ذات الحرارة العالية جداً، كالنجوم النابضة والنجوم النيوترونية* والمستعرات العظمى، كما أن تلك الإشعاعات لها مصادر على الأرض، كالبرق مثلاً. إن أحد أكثر مصادر أشعة غاما شيوعاً على الأرض، هو المفاعلات النووية، كتخصيب اليورانيوم-238 مثلاً، فعند كل مرحلة من مراحل التخصيب، تنطلقُ أشعة غاما. أيضاً من المصادر الشائعة لأشعة غاما، هي العناصر المشعة، فبعض تلك العناصر غير مستقرة، أي أن القوى التي تربطُ النواة ببعضها البعض، تكون غير كافية ﻷداء تلك المهمة، وبالتالي فإن نواةَ العنصر تبدأُ بالتحول، لتصل إلى حالة مستقرة، ففي كل تحول تنجزه النواة، تنطلق طاقة هائلة على شكل أشعة غاما، وبأشكال أخرى، بالإضافة إلى إطلاق جسيماتٍ أولية أخرى*.
إن أشعة غاما تمتلك طولَ موجةٍ قصيرٍ جداً، مما يجعلها قادرة على اختراق معظم ما تصادفُ في طريقها، فمن جملة ما تستطيع تلك الأشعة اختراقه هي الأورقة العضوية والخلايا البشرية، لذا فهي تُعتبر خطرةً جداً على صحة الإنسان، فقد تُدعى أشعة غاما بالإشعاع الخارق .
-تحسس أشعة غاما:
على عكس الأشعة المرئية والأشعة السينية، فإن أشعة غاما ﻻ يمكن احتجازها أو عكسها من قِبل المرايا، وطول موجتها صغيرٌ جداً مما يجعلها قادرة على المرور عبر الفراغات بين الذرات المكونة للحساس! لذا فإنه يتم بناء حسّاسات خاصة للالتقاط هذه الإشعاعات. يتم بناء الحسّاس من كريستالات كثيفة مضغوطة على بعضها البعض، الكريستالات بشكلٍ طبيعي تحتوي على إلكترونات ساكنة، فعندما يضرب الإشعاع الكريستالات، فإنه يخسر جزءاً من طاقته، هذا الاصطدام مع الإلكترونات يؤدي إلى تكوين جسيمات مشحونة، وبهذا يلتقط الحساس وجود إشعاع غاما.
على الرغم من الخطر العالي لأشعة غاما، إﻻ أن لها بعض الاستخدامات الطبية، كتعقيم الأدوات الطبية، وقتل البكتيريا في الطعام، وأيضاً في قتل الخلايا السرطانية (إذا تم استخدام جرعات قليلة من إشعاع غاما، فإن ذلك سيؤدي إلى سرطنة الخلايا).
-الطيف الكهرومغناطيسي في صورةٍ واحدة:
الصورة التالية هي لبقايا انفجار المستعر الأعظم Cas A، حيث يمكننا رؤية إشعاعات الطيف الكهرومغناطيسي كاملاً.
فاللون البنفسجي ناتجٌ عن أشعة غاما، الصورة بأشعة غاما مُلتقطة من مختبرات فيرمي
أما اللونان، الأخضر والأزرق، ناتجان عن الأشعة السينية، الصورة بالأشعة السينية ملتقطة من مرصد شاندرا
اللون الأصفر يعبر عن الطيف المرئي، الصورة التقطها تيلسكوب (مقراب) هابل الفضائي
كما يمكننا رؤية الأشعة تحت الحمراء باللون الأحمر، الصورة التقطها تيلسكوب سبتزر الفضائي
وأخيراً الأشعة الراديوية يمكننا رؤيتها باللون البرتقالي، الصورة التقطها VLA
*ZHz الزيتا هيرتز، وهي تعادل التريلارد من الهرتز الواحد، التريلارد هو واحد وبجانبها 21 صفراً
*الجسيمات الأولية، يمكنك القراءة المزيد عنها عبر الرابط: هنا
*النجوم النيوترونية، يمكنك القراءة المزيد عنها عبر الرابط: هنا
------------------------------------------------------------------------------------
المقالات السابقة في السلسلة:1-مقدمة في الأشعة الكهرومغناطيسية هنا
2-الأمواج الراديوية هنا
3-الأشعة الميكروية هنا
4- الأمواج تحت الحمراء هنا
5- الطيف المرئي هنا
6-الأشعة فوق البنفسجية هنا
7-الأشعة السينيّة هنا
----------------------------------------------------------------------------------