How big is Gama Işını Dalga Boyu?

Gama ışınları, görünür ışığı ve radyo dalgalarını da kapsayan dalga ailesi olan elektromanyetik ışınımın bir türüdür. Bu ailenin içinde en kısa dalga boyuna ve en çok enerjiye sahip olanlardır. Burada gösterilen dalga boyu 1 pikometredir; bu, radyoaktif kobalt-60’ın yaydığı gama ışınlarının dalga boyuna yaklaşık olarak denk gelir. Bir pikometre, metrenin trilyonda biri, yani nanometrenin binde biridir.

Dalga boyu

Dalga boyu, bir dalganın bir tepesinden bir sonrakine olan uzaklıktır. NASA, yaklaşık 10 pikometreden kısa her elektromanyetik dalgayı gama ışını sayar. Bu sitedeki 1 pikometrelik değer, bu sınırın onda biridir. Dalga ne kadar kısaysa o kadar çok enerji taşır; bu yüzden gama ışınlarını inceleyen gökbilimciler onları genellikle dalga boyuyla değil enerjileriyle tanımlar.

Gama ışınları X ışınlarıyla kısmen örtüşür ve ikisi farklı yollarla birbirinden ayırt edilir. ABD Çevre Koruma Ajansı (EPA) bunları geldikleri yere göre ayırır: gama ışınları bir atomun çekirdeğinin içinden çıkar, X ışınları ise dışından gelir. Gökbilimciler ise bunları yalnızca enerjiye göre ayırır.

Bir kobalt-60 atomu bozunduğunda neredeyse her seferinde, dalga boyları yaklaşık 1,06 ve 0,93 pikometre olan iki gama ışını yayar. Bu sitedeki 1 pikometre bu ikisinin arasındadır.

Boyut karşılaştırmaları

Yaklaşık 0,1 nanometre genişliğindeki bir hidrojen atomu, bu dalga boyunun yaklaşık 100 katı genişliğindedir. Bir angström ise 100 pikometreye eşit bir uzunluk birimidir ve bu dalga boyunun tam olarak 100 katıdır.
X ışını dalga boyları yaklaşık 10 pikometreden 10 nanometreye kadar uzanır; bu, buradaki gama ışınının dalga boyunun 10 ila 10.000 katıdır.
Görünür ışığın dalga boyu, mordan kırmızıya doğru 400–700 nanometre arasındadır. Bu, buradaki gama ışınının dalga boyunun 400.000–700.000 katıdır.
Uç uca dizilen bu dalga boylarından yaklaşık 80–100 milyonu, bir insan saçının kalınlığını baştan başa kaplardı.
Bu dalga boyu 1 milimetreye uzatılsa, bir hidrojen atomu yaklaşık 11 santimetre çapında, bir insan saçı ise 80–100 kilometre kalınlığında olurdu.

Gama ışınları nereden gelir

Uzayda gama ışınları, en sıcak ve en enerjik nesnelerden gelir: nötron yıldızları, süpernova denen patlayan yıldızlar ve kara deliklerin çevresindeki bölgeler. Gama ışını patlaması denen en güçlü parlamalar, 10 saniyede, Güneş’in yaklaşık 10 milyar yıllık bütün ömrü boyunca yayacağı enerjiden daha fazlasını açığa çıkarabilir.

Dünya’da gama ışınları şimşekten, nükleer patlamalardan ve radyoaktif bozunmadan gelir. Örneğin kobalt-60, bir nükleer reaktörün içindeki çeliğe nötronlar çarpınca oluşur; herhangi bir örneğin yarısı her 5,27 yılda bozunur. Hastaneler bunun gama ışınlarını radyasyon tedavisinde kullanır.

Gama ışınları nasıl durdurulur ve algılanır

Gama ışınları insan vücudunun içinden tamamen geçebilir ve yol boyunca dokuya ve DNA’ya zarar verebilir. Onları durdurmak için kurşun gibi yoğun bir metalden birkaç inç kalınlığında bir tabaka ya da birkaç fit kalınlığında beton gerekebilir. Dalga boyları o kadar kısadır ki bir algılayıcının atomlarının içindeki boş uzaydan geçebilirler.

Işığın ve X ışınlarının aksine gama ışınları aynalarla yakalanıp yansıtılamaz. Bunun yerine gama ışını algılayıcılarında, sıkı paketlenmiş kristal blokları bulunur. Kristalin içinden geçen bir gama ışını kristaldeki elektronlara çarpar ve bu çarpışmalar algılayıcının kaydedebileceği bir sinyal üretir. Dünya’nın atmosferi uzaydan gelen gama ışınlarını soğurur; bu yüzden NASA’nın Fermi’si gibi gama ışını teleskopları yörüngeden çalışır.