La radiación gamma

En física nuclear, los rayos gamma, a menudo indicados con la correspondiente letra griega minúscula (γ), son las radiaciones electromagnéticas producidas por la desintegración radiactiva de los núcleos atómicos. Son de frecuencia muy alta y se encuentran entre los más peligrosos para los seres humanos, al igual que todas las radiaciones ionizantes. El peligro deriva del hecho de que son ondas de alta energía capaces de dañar irreparablemente las moléculas que componen las células, lo que las lleva a desarrollar mutaciones genéticas o incluso la muerte. 

En la Tierra podemos observar fuentes naturales de rayos gamma tanto en la desintegración de los radionucleidos como en las interacciones de los rayos cósmicos con la atmósfera; más raramente los rayos también producen esta radiación. 

Con el fin de introducirnos un poco más en el estudio de las radiaciones y comprender mejor este fenómeno físico, estudiaremos qué son las radiaciones gamma y cómo se producen. A partir de la lectura de las siguientes fichas, podemos hacernos una idea de lo que son estas radiaciones. 

La fuentes de radiación son de dos tipos: naturales, y artificiales, las primeras  producidas en el espacio exterior a la tierra provenientes del sol, las estrellas, etc y las segundas en los reactores nucleares. Ver el siguiente video denominado: Cómo se producen los rayos gamma de muy alta energía

Naturaleza de los Rayos Gamma

Normalmente, la frecuencia de esta radiación es superior a 10²⁰ Hz, por lo que tiene una energía superior a 100 keV y una longitud de onda inferior a 3x10 ⁻¹³ m, muy inferior al diámetro de un átomo. También se han estudiado las interacciones que involucran rayos gamma de energía de TeV a PeV.

Los rayos gamma son más penetrantes que la radiación producida por otras formas de desintegración radiactiva, o desintegración alfa y desintegración beta, debido a la menor tendencia a interactuar con la materia. La radiación gamma está compuesta de fotones: esta es una diferencia sustancial con la radiación alfa que está compuesta de núcleos de helio y la radiación beta que está compuesta de electrones; Los fotones, al no estar dotados de masa, son menos ionizantes. En estas frecuencias, la descripción de los fenómenos de interacciones entre el campo electromagnético y la materia no puede ignorar la mecánica cuántica.

Con el fin de estudiar más a fondo la naturaleza de los rayos gamma presentamos el siguiente video 

Las siguientes dos fichas nos muestran información sobre los radioisótopos: 

Como se obtiene los Rayos Gamma

Los rayos gamma se producen en la desexcitación de un nucleón de un nivel excitado a otro de menor energía y en la desintegración de isótopos radiactivos. Los rayos gamma se diferencian de los rayos X en su origen, debido a que estos últimos se producen a nivel extranuclear, por fenómenos de frenado electrónico. Generalmente asociada con la energía nuclear y los reactores nucleares, la radiactividad se encuentra en nuestro entorno natural, desde los rayos cósmicos, que nos bombardean desde el sol y las galaxias de fuera de nuestro Sistema Solar, hasta algunos isótopos radiactivos que forman parte de nuestro entorno natural.

Los rayos gamma necesarios para este proceso se obtienen a partir de la descomposición del isótopo radioactivo Cobalto-60. Este isótopo se almacena en cilindros de acero inoxidable situados en el sistema, los cuales constituyen la fuente de radiación. Durante la irradiación, un sistema transportador lleva los productos que se deben irradiar alrededor de la fuente de radiación. Leer mas... 

Para poder acceder al sistema sin peligro, la fuente de radiación se puede sumergir en un baño de agua. El agua que contiene actúa como blindaje para los rayos.