ما هي أشعة جاما

التعريف بأشعة جاما

أشعة جاما هي أشعة كهرومغناطيسية، تنتقل على هيئة أمواج أو جسيمات بأطوال موجية وترددات مختلفة، تعرف على نطاقٍ واسعٍ باسم الطيف الكهرومغناطيسي، ينقسم هذا الطيف إلى سبعة أقسام على حسب ترتيب طول الموجة المتناقص وزيادة الطاقة والتردد، ويُطلق على كلّ قسمٍ من أقسام الطيف الكهرومغناطيسي اسم كما يأتي: موجات الراديو، أو الميكروويف، أو الأشعة تحت الحمراء IR، أو الضوء المرئي، أو الأشعة فوق البنفسجية UV، أو الأشعة السينية.

تقع أشعة جاما في مدى الطيف الكهرومغناطيسي فوق الأشعة السينية الضعيفة، وهو نفس مدى الأشعة السينية الصلبة، ولكنّ الفرق هو المصدر، حيث تنتج الأشعة السينية من تسارع الإلكترونات، في حين تنتج أشعة غاما من النوى الذرية، ويتجاوز عدد ترددات أشعة جاما ال 10 دورة في الثانية، في حين يقل طول موجاتها عن 100 بيكوميتر.

مصدر أشعة جاما

تنتج أشعة جاما عن التفاعلات النووية التي تحدث في الفضاء، مثل النجوم النيوترونية والنجوم النابضة، وانفجارات سوبرنوفا، والمناطق التي تحيط بالثقوب السوداء، كما تنتج أيضاً عن التفاعلات النووية، والبرق، والنشاط الأقل دراماتيكية من الاضمحلال الإشعاعي التي تحدث وتتولد على سطح الأرض.

اكتشاف أشعة جاما

تمّ اكتشاف أشعة جاما على يد عالم الفيزياء الفرنسي بول فيلارد عام 1900، من خلال قيامه بالعديد من التجارب في النشاط الإشعاعي، حيث لاحظ اختلاف هذه الأشعة عن أنواع الإشعاعات الأخرى كالأشعة السينية، حيث تميزت بأنّها تنفذ لأعماق أكبر بكثير من أنواع الإشعاعات الأخرى، كما أنّها تنبعث من المواد المشعة، ولا تتأثر بالمجالات الكهربائية أو المغناطيسية.

استخدامات أشعة جاما

لأشعة جاما العديد من الاستخدامات ضمن محدّدات وشروط، أبرزُها:

استخدامها في الطب

تستخدم أشعة جاما في بعض الأحيان لعلاج الأورام السرطانية في الجسم عن طريق إتلاف الحمض النووي للخلايا السرطانية، وتجدر الإشارة إلى ضرورة توخي الحذر عند إعطاء جرعات العلاج بأشعة جاما، عن طريق توجيه أشعة جاما من معجل خطي على المنطقة المستهدفة من العديد من الاتجاهات المختلفة، حيث يمكن أن تضر أشعة جاما ببعض الأنسجة السليمة المحيطة بالحمض النووي في حال تمّ استخدامها بطريقةٍ خاطئة. كما أنّ هنالك العديد من الاستخدامات الطبية لأشعة جاما من بينها:

• تستخدم لقتل البكتيريا والخلايا السرطانية.
• تستخدم في تعقيم المعدات عوضًا عن المواد الكيميائية.
• تستخدم في تشخيص المرض، وذلك عن طريق حقن المريض بالتكنيشيوم، من ثم تستخدم كاميرا جاما لتظهر صورة الجسم المراد تشخيصه.

استخدامها في الصناعة

ثمة استخدامات عديدة لأشعة جاما في مجال الصناعة، فيما يلي أهمها:

• تعمل كمقياس لمعرفة سماكة المواد الرقيقة كالورق.
• تستخدم كمقياس لوقود الطائرات.
• توظف كاشفات الأمريسيوم المشع منها في كشف الدخان في المنازل.
• تعمل على بسترة بعض المواد الغذائية باستخدام الكوبلت المشع فيها، وذلك لزيادة العمر الافتراضي للأطعمة ومنع تكون البكتيريا.
• توظف أشعة جاما لاكتشاف العيوب في المسكوكات المعدنية، وذلك عن طريق تصوير شعاعي صناعي.
• تستخدم لفحص أمتعة المسافرين في المطار؛ لالتقاط صور تظهر البضائع.

استخدامها في التجارب العلمية

فيما يلي بعض استخدامات جاما في التجارب العلمية:

• تستخدم في التحليل الطيفي الجوي والأرضي، وذلك دعمًا لرسم الخرائط الجيولوجية واستكشاف المعادن.
• تستخدم في الاندماج النووي.
• يستخدمها الفيزيائيون كعدسة لدراسة العواصف الرعدية لمعرفة سبب نشوء البرق.
• يتم إجراء تجارب في الفضاء لرصد أشعة جاما في محاولة لمعرفة التوزيع المكاني وطيف الطاقة والتباين في درب التبانة.

خطورة أشعة جاما

رغم ما تتمتع به أشعة جاما من ميزّات على المستوى العلمي والصناعية، إلّا أنّها شديدة الخطورة أيضًا، وتتمثل الخطورة فيما يلي:

• تَعرُّض الجسم لجرعات زائدة (10 جراي) يُعتبر قاتلًا، إذ يُسبب التهاب واستنفاد خلايا الدم البيضاء.
• تظهر تأثيرات وراثية إثر التعرض للإشعاع؛ كالطفرات الوراثية التي تصيب الخلايا التناسلية وتؤدي إلى تلفها.
• تؤدي الإشعاعات لتف في عدسة العين عند التعرض لجرعة زائدة.
• تشكل أشعة جاما خطورة إشعاعية على الجسم، إذ إنّها تخترق الجلد والملابس، ما يسبب تأينًا يودي بالأنسجة والحمض النووي.
• تَعرُّض الأم الحامل قبل الولادة لإشعاع مؤين؛ يؤدي إلى تلف دماغ الجنين، وذلك ما بين الأسبوع الثامن والخامس عشر من الحمل.

الوقاية من خطر أشعة جاما

للوقاية من أشعة جاما، يجب اتخاذ بعض الإجراءات أهمها:

• توفر السبائك درعًا للحماية من أشعة جاما، إذ توفر أعلى كفاءة، في التقليل من أثر الإشعاعات، لا سيما للعاملين في مراكز البحوث النووية، ومن أهم تلك السبائك النيكل والفضة.
• الابتعاد عن مصدر الإشعاع يقلل من الإصابة، وذلك لشدة وسرعة هذه الأشعة.
• استخدام سترة ماصة تقلل الإشعاع، وألواح ومركبات بسماكة خرسانية، أو مئزرًا من الرصاص.

الخلاصة

أشعة جاما أشعة كهرومغناطيسية اكتشفت عام 1900م، ووظفت في العديد من المجالات منها الطبية والصناعية والتجارب العلمية؛ فتستخدم في علاج السرطان مثلًا، ومعرفة سماكة المواد الرقيقة كالورق وتُستخدم في الاندماج النووي؛ بيد أنّ لها مخاطر صحية لا بد من تفاديها عن طريق الأخذ بطرق الوقاية المتمثلة في الابتعاد قدر الإمكان عن مصادر الإشعاع، واستخدام بعض السبائك كدرع للحماية وغيرها.

فيديو عن الجاما نايف لعلاج ألم العصب الخامس