How big is Longitud de onda de rayos gamma?

Los rayos gamma son un tipo de radiación electromagnética, la familia de ondas a la que pertenecen la luz visible y las ondas de radio. De toda esa familia, son los que tienen las longitudes de onda más cortas y la mayor energía. 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

La longitud de onda es la distancia entre una cresta de una onda y la siguiente. La NASA considera rayo gamma a cualquier onda electromagnética más corta que unos 10 picómetros. La cifra del explorador, 1 picómetro, es la décima parte de ese límite. Cuanto más corta es la onda, más energía lleva, así que los astrónomos que estudian los rayos gamma suelen describirlos por su energía y no por su longitud de onda.

Los rayos gamma y los rayos X se superponen, y hay distintas maneras de diferenciarlos. La Agencia de Protección Ambiental de Estados Unidos los distingue por su origen: los rayos gamma se originan dentro del núcleo de un átomo, mientras que los rayos X se producen fuera de él. Los astrónomos los distinguen solo por su energía.

Casi siempre que un átomo de cobalto-60 se desintegra, libera dos rayos gamma, con longitudes de onda de unos 1.06 y 0.93 picómetros. El valor de 1 picómetro del explorador queda entre ambos.

Comparaciones de tamaño

Un átomo de hidrógeno, de unos 0.1 nanómetros de diámetro, mide unas 100 de estas longitudes de onda de ancho. Un ángstrom, una unidad de longitud igual a 100 picómetros, mide exactamente 100.
Las longitudes de onda de los rayos X van de unos 10 picómetros a 10 nanómetros, es decir, de 10 a 10,000 veces la de este rayo gamma.
La luz visible tiene longitudes de onda de 400 a 700 nanómetros, del violeta al rojo. Eso es de 400,000 a 700,000 veces la de este rayo gamma.
Unos 80–100 millones de estas longitudes de onda, puestas una tras otra, abarcarían el grosor de un cabello humano.
Si esta longitud de onda se estirara hasta medir 1 milímetro, un átomo de hidrógeno tendría unos 11 centímetros de diámetro, y un cabello humano tendría de 80 a 100 kilómetros de grosor.

De dónde vienen los rayos gamma

En el espacio, los rayos gamma provienen 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 brotes de rayos gamma, pueden liberar en 10 segundos más energía de la que el Sol emitirá en toda su vida, de unos 10 mil millones de años.

En la Tierra, los rayos gamma provienen de los relámpagos, las explosiones nucleares y la desintegración radiactiva. El cobalto-60, por ejemplo, se forma cuando los neutrones chocan contra el acero que hay dentro de un reactor nuclear, y la mitad de cualquier muestra se desintegra cada 5.27 años. Los hospitales usan sus rayos gamma para la radioterapia.

Cómo se detienen y se detectan los rayos gamma

Los rayos gamma pueden atravesar por completo el cuerpo humano y dañar los tejidos y el ADN a su paso. Para detenerlos pueden hacer falta varias pulgadas de un metal denso como el plomo, o unos cuantos pies de concreto. Sus longitudes de onda son tan cortas que pueden pasar por el espacio vacío que hay dentro de los átomos de un detector.

A diferencia de la luz y los rayos X, los rayos gamma no se pueden captar ni reflejar con espejos. En cambio, los detectores de rayos gamma contienen bloques de un cristal muy denso. Un rayo gamma que atraviesa el cristal choca con sus electrones, y esos choques producen una señal que el detector puede registrar. La atmósfera de la Tierra absorbe los rayos gamma que llegan del espacio, así que los telescopios de rayos gamma, como el Fermi de la NASA, funcionan en órbita.