How big is 감마선 파장?

감마선은 전자기 복사의 한 종류이다. 전자기 복사는 가시광선과 전파를 포함하는 파동의 계열이다. 감마선은 이 계열에서 파장이 가장 짧고 에너지가 가장 크다. 여기에 표시된 파장은 1피코미터로, 방사성 코발트-60이 내놓는 감마선의 파장과 비슷하다. 1피코미터는 1미터의 1조분의 1, 또는 1나노미터의 1,000분의 1이다.

파장

파장은 파동의 한 마루에서 다음 마루까지의 거리이다. NASA는 약 10피코미터보다 짧은 전자기파를 모두 감마선으로 본다. 이 사이트의 값인 1피코미터는 그 경계의 10분의 1이다. 파장이 짧을수록 에너지가 크기 때문에, 감마선을 연구하는 천문학자들은 보통 파장 대신 에너지로 감마선을 나타낸다.

감마선과 X선은 겹치는 부분이 있으며, 둘을 구별하는 방법은 한 가지가 아니다. 미국 환경보호청은 나오는 곳으로 구별한다. 감마선은 원자핵 안에서 나오고, X선은 원자핵 바깥에서 나온다. 천문학자들은 에너지만으로 구별한다.

코발트-60 원자는 붕괴할 때 거의 매번 감마선을 2개 내놓는데, 파장은 각각 약 1.06피코미터와 0.93피코미터이다. 이 사이트의 1피코미터는 이 두 값 사이에 있다.

크기 비교

지름이 약 0.1나노미터인 수소 원자는 지름이 이 파장의 약 100배이다. 100피코미터와 같은 길이 단위인 옹스트롬은 정확히 100배이다.
X선 파장은 약 10피코미터에서 10나노미터까지이며, 이 감마선 파장의 10배에서 1만 배이다.
가시광선의 파장은 400~700나노미터로, 보라색에서 빨간색까지 걸쳐 있다. 이는 이 감마선 파장의 40만~70만 배이다.
이 파장 약 8000만~1억 개를 끝과 끝을 맞대어 한 줄로 늘어놓으면 사람 머리카락의 굵기에 이른다.
이 파장을 1밀리미터로 확대한다면, 수소 원자는 지름이 약 11센티미터일 것이고, 사람 머리카락은 굵기가 80~100킬로미터일 것이다.

감마선이 나오는 곳

우주에서 감마선은 가장 뜨겁고 에너지가 가장 큰 천체에서 나온다. 중성자별, 초신성이라고 하는 폭발하는 별, 블랙홀 주변 영역이 그런 곳이다. 감마선 폭발이라고 하는 가장 강력한 섬광은 10초 동안에, 태양이 약 100억 년의 전체 수명 동안 내놓을 에너지보다 더 많은 에너지를 내놓을 수 있다.

지구에서 감마선은 번개, 핵폭발, 방사성 붕괴에서 나온다. 예를 들어 코발트-60은 원자로 안의 강철이 중성자에 맞을 때 만들어지며, 어떤 시료든 5.27년마다 절반이 붕괴한다. 병원에서는 이 방사성 코발트의 감마선을 방사선 치료에 쓴다.

감마선을 막고 검출하는 방법

감마선은 인체를 완전히 통과할 수 있으며, 그 과정에서 조직과 DNA를 손상시킨다. 감마선을 막으려면 납 같은 밀도 높은 금속이 몇 인치, 또는 콘크리트가 몇 피트 필요할 수 있다. 감마선은 파장이 매우 짧아서 검출기를 이루는 원자 속의 빈 공간도 통과할 수 있다.

빛이나 X선과 달리, 감마선은 거울로 잡아서 반사할 수 없다. 대신 감마선 검출기에는 빽빽하게 채워진 결정 덩어리가 들어 있다. 결정을 통과하는 감마선은 결정 속 전자와 부딪히고, 그 충돌이 검출기가 기록할 수 있는 신호를 만든다. 지구 대기는 우주에서 오는 감마선을 흡수하므로, NASA의 페르미 같은 감마선 망원경은 궤도에서 작동한다.