How big is Våglängd för gammastrålning?

Gammastrålar är en sorts elektromagnetisk strålning, den familj av vågor som omfattar synligt ljus och radiovågor. De har de kortaste våglängderna och mest energi av alla delar av den familjen. Våglängden som visas här är 1 picometer, ungefär våglängden hos de gammastrålar som sänds ut av radioaktivt kobolt-60. En picometer är en biljondel av en meter, eller en tusendel av en nanometer.

Våglängd

En våglängd är avståndet från en vågtopp till nästa. NASA räknar varje elektromagnetisk våg som är kortare än cirka 10 picometer som en gammastråle. Utforskarens värde, 1 picometer, är en tiondel av den gränsen. Ju kortare vågen är, desto mer energi bär den, så astronomer som studerar gammastrålar beskriver dem oftast med deras energi i stället.

Gammastrålar överlappar röntgenstrålar, och de två skiljs åt på olika sätt. Den amerikanska miljöskyddsmyndigheten EPA skiljer dem åt efter var de kommer ifrån: gammastrålar uppstår inne i en atomkärna, medan röntgenstrålar har sitt ursprung utanför den. Astronomer skiljer dem åt enbart efter energi.

Nästan varje gång en kobolt-60-atom sönderfaller sänder den ut två gammastrålar, med våglängder på cirka 1,06 och 0,93 picometer. Utforskarens 1 picometer ligger mellan dem.

Storleksjämförelser

En väteatom, cirka 0,1 nanometer i diameter, är ungefär 100 av dessa våglängder bred. En ångström, en längdenhet som är lika med 100 picometer, är exakt 100 av dem.
Våglängderna för röntgenstrålning sträcker sig från cirka 10 picometer till 10 nanometer, vilket är 10 till 10 000 gånger den här gammastrålens våglängd.
Synligt ljus har våglängder på 400–700 nanometer, från violett till rött. Det är 400 000–700 000 gånger den här våglängden.
Cirka 80–100 miljoner av dessa våglängder, lagda ände mot ände, skulle sträcka sig över bredden av ett människohår.
Om den här våglängden sträcktes ut till 1 millimeter, skulle en väteatom vara cirka 11 centimeter i diameter, och ett människohår skulle vara 80–100 kilometer brett.

Var gammastrålar kommer ifrån

I rymden kommer gammastrålar från de hetaste och mest energirika objekten: neutronstjärnor, exploderande stjärnor som kallas supernovor, och områdena kring svarta hål. De kraftfullaste utbrotten, som kallas gammablixtar, kan frigöra mer energi på 10 sekunder än solen kommer att sända ut under hela sin livstid på cirka 10 miljarder år.

På jorden kommer gammastrålar från blixtar, kärnvapenexplosioner och radioaktivt sönderfall. Kobolt-60 bildas till exempel när stål inuti en kärnreaktor träffas av neutroner, och hälften av ett prov sönderfaller var 5,27 år. Sjukhus använder dess gammastrålar för strålbehandling.

Hur gammastrålar stoppas och upptäcks

Gammastrålar kan passera rakt igenom människokroppen och skada vävnad och DNA på vägen. För att stoppa dem kan det krävas flera tum av en tät metall som bly, eller några fot betong. Deras våglängder är så korta att de kan passera genom det tomma utrymmet inuti atomerna i en detektor.

Till skillnad från ljus och röntgenstrålar kan gammastrålar inte fångas upp och reflekteras av speglar. I stället innehåller detektorer för gammastrålar block av tätt packade kristaller. En gammastråle som passerar genom kristallen krockar med elektroner i den, och dessa kollisioner ger en signal som detektorn kan registrera. Jordens atmosfär absorberar gammastrålar från rymden, så teleskop för gammastrålar, till exempel NASA:s Fermi, arbetar från omloppsbana.