How big is Longitud de onda de rayos gamma?

Los rayos gamma son un tipo de radiación electromagnética, la familia de ondas que incluye la luz visible y las ondas de radio. Tienen las longitudes de onda más cortas y la mayor energía de cualquier parte de esa familia. La longitud de onda que se muestra aquí es de 1 picómetro, aproximadamente la de los rayos gamma que emite el cobalto-60 radiactivo. Un picómetro es una billonésima de metro, o una milésima de nanómetro.

Longitud de onda

Una longitud de onda es la distancia entre una cresta de una onda y la siguiente. La NASA considera rayo gamma cualquier onda electromagnética de menos de unos 10 picómetros. La cifra del explorador, 1 picómetro, es una décima parte de ese límite. Cuanto más corta es la onda, más energía transporta, así que los astrónomos que estudian los rayos gamma suelen describirlos, en cambio, por su energía.

Los rayos gamma se solapan con los rayos X, y hay más de una manera de distinguirlos. La Agencia de Protección Ambiental de Estados Unidos (EPA) los separa según su origen: los rayos gamma nacen dentro del núcleo de un átomo, mientras que los rayos X proceden de fuera del núcleo. Los astrónomos los separan solo por su energía.

Casi siempre que un átomo de cobalto-60 se desintegra, emite dos rayos gamma, con longitudes de onda de unos 1,06 y 0,93 picómetros. El 1 picómetro del explorador queda entre ambas.

Comparaciones de tamaño

Un átomo de hidrógeno, de unos 0,1 nanómetros de diámetro, mide unas 100 de estas longitudes de onda. Un ángstrom, una unidad de longitud equivalente a 100 picómetros, mide exactamente 100.
Las longitudes de onda de los rayos X van de unos 10 picómetros a 10 nanómetros, es decir, entre 10 y 10 000 veces más largas que la de este rayo gamma.
La luz visible tiene longitudes de onda de 400 a 700 nanómetros, del violeta al rojo. Son entre 400 000 y 700 000 veces más largas.
Aproximadamente entre 80 y 100 millones de estas longitudes de onda, colocadas de extremo a extremo, abarcarían el grosor de un cabello humano.
Si esta longitud de onda se estirara hasta 1 milímetro, un átomo de hidrógeno tendría unos 11 centímetros de diámetro, y un cabello humano tendría entre 80 y 100 kilómetros de ancho.

De dónde proceden los rayos gamma

En el espacio, los rayos gamma proceden de los objetos más calientes y energéticos: las estrellas de neutrones, las estrellas que explotan llamadas supernovas y las regiones que rodean a los agujeros negros. Los destellos más potentes, llamados estallidos de rayos gamma, pueden liberar en 10 segundos más energía de la que el Sol emitirá durante toda su vida, de unos 10 000 millones de años.

En la Tierra, los rayos gamma proceden de los relámpagos, las explosiones nucleares y la desintegración radiactiva. El cobalto-60, por ejemplo, se forma cuando los neutrones golpean el acero del interior de un reactor nuclear, y la mitad de cualquier muestra se desintegra cada 5,27 años. Los hospitales usan sus rayos gamma en radioterapia.

Cómo se detienen y se detectan los rayos gamma

Los rayos gamma pueden atravesar por completo el cuerpo humano y dañar a su paso los tejidos y el ADN. Detenerlos puede requerir varias pulgadas de un metal denso como el plomo, o unos pocos pies de hormigón. Sus longitudes de onda son tan cortas que pueden atravesar el espacio vacío que hay dentro de los átomos de un detector.

A diferencia de la luz y de los rayos X, los espejos no pueden captar y reflejar los rayos gamma. En cambio, los detectores de rayos gamma contienen bloques de cristal densamente empaquetado. Un rayo gamma que lo atraviesa choca con electrones del cristal, y esas colisiones producen una señal que el detector puede registrar. La atmósfera terrestre absorbe los rayos gamma del espacio, por lo que los telescopios de rayos gamma, como el Fermi de la NASA, trabajan desde la órbita.