خصائص أشعة جاما

الطَّيف الكهرومغناطيسي

تنتج الأمواج أو الأشعَّة الكهرومغناطيسيًّة المكوِّنة للطَّيف الكهرومغناطيسي من تذبذب المجال الكهربائيِّ والمجال المغناطيسيِّ النَّاتجين من تذبذب الجُسيمات المشحونة في الذرة مثل الإلكترون سالب الشُّحنة أو البروتون موجب الشُّحنة، ويتكوَّن الطَّيف الكهرومغناطيسيّ من الأشعَّة أو الأمواج التَّالية: موجات الرَّاديو (اللاسلكيَّة)، والأشعَّة تحت الحمراء، والأشعَّة المرئيَّة أو الطَّيف المرئيّ، والأشعَّة فوق البنفسجيَّة، والأشعَّة السِّينيَّة، وأشعَّة جاما، وجميع هذه الأشعة لها نفس الخواص تقريباً إلَّا أنَّها تختلف في التَّردُّد والطُّول الموجي.

أشعَّة جاما

يعتمد الطُّول الموجي للأشعَّة الكهرومغناطيسية على درجة إثارة الشُّحنة، ويمتدُ الطيفُ الكهرومغناطيسيّ من التردُّدات المنخفضة والأطوال الموجيَّة الكبيرة مثل التردُّدات المستخدمة في الراديو، إلى التردُّدات المتوسِّطة والطول الموجيِّ المتوسِّط مثل تردُّدات أشعَّة الضُّوء المرئيّ، إلى الترددات العالية والطول الموجيِّ القصير مثل أشعَّة إكس، وأخيراً أشعَّة جاما، ذات التردد المرتفع والطول الموجي القصير.

خصائص أشعَّة جاما

أشعَّة جاما هي أشعَّة كهرومغناطيسيَّة، يُعبّر عنها بالرمز γ ، وهي ذات طول موجي قصير، وطاقة مرتفعة جدَّاً بسبب تردُّدها الموجيِّ العالي، وتنتج هذه الأشعَّة من التفاعلات النوويَّة في الفضاء؛ فهي تصدر من الأجرام السَماويَّة ذات الحرارة العالية كالنجوم، ومن العناصر والنَظائر المشعَّة مثل اليورانيوم، والبلوتونيوم، والبولونيوم.

تنتشر أشعَّة جاما في الفراغ والهواء، وهي أشعَّة غير مرئيَّة، إذ لا يمكن للإنسان رؤيتها أو الإحساس بها، وسرعتها مساوية لسرعة الضُوء، ولها قدرة عالية على الاختراق بسبب قصر طولها الموجي تفوق فيها قدرة الأشعَّة فوق البنفسجيَّة والأشعَّة السينيَّة، وتنتج أشعة جاما في الطبيعة من التفاعلات النوويَّة في الشمس وتصل طاقتها إلى مليون إلكترون فولت، واكتشف أشعَّة جاما العالم الفرنسي فيلارد في عام 1990م، بتعجيل الأنوية بطاقة عالية جداً باستخدام المعجِّلات مثل السيكلترون والسنكلترون. 

تعدُّ أشعَّة جاما من أخطر الأشعَّة في المجال الكهروميغناطيسي ولها تأثيرات ضارَّة على الخلايا في الكائنات الحيَّة، فهي أشعَّة قادرة على اختراق الجلد وتأيين الخلايا وبالتَّالي موتها، وتأيُّن الذَّرة يعني تحويلها من ذرَّة متعادلة إلى ذرَّة مشحونة (أيون) عن طريق فصل الإلكترونات عنها، ولا وجود لهذه الأشعَّة المدمِّرة من حولنا بسبب امتصاصها وتشتيتها في طبقة الأوزون والغلاف الجويّ.

استخدامات أشعة جاما في الحياة

تستخدم أشعة جاما في مجال الطبِّ لقتل الخلايا السَّرطانيَّة عن طريق ما يُعرف بالعلاج الإشعاعي، ويساعدها على ذلك قدرتها على النَّفاد في الجلد، ويتمُّ ذلك عن طريق منع الخلايا السَّرطانيَّة من النُّمو والقضاء عليها عن طريق تأيينها، وتُستخدم أشعَّة جاما أيضاً في صناعة القنابل والمفاعلات النَّوويَّة، وفي فحص أنابيب البترول والتَّأكُّد من جودتها وسلامة اللِّحام، والكشف عن نقاط الضَّعف فيها، حيث يجري تصويرها كما يتمّ تصوير العظام باستخدام أشعة إكس في جسم الإنسان، وتُستخدم أشعة جاما أيضاً في عمليَّات تعقيم وتطهير المعلَّبات الغذائيَّة، وأدوات الجراحة، والعبوات الدَّوائيَّة وغيرها.

يستخدم العاملون في مجال أشعة جاما حاجزاً من الرَصاص للوقاية منها، حيث لهذا الحاجز أكبر معامل امتصاص لها؛ لأنَّ التَّعرُّض لأشعة جاما يعدُّ من المسببات الرَئيسيَّة للإصابة بالسَرطان.