|
Gamma is een gevaarlijke stof
[[Bestand:Alfa beta gamma radiation.svg|250px|thumb|[[Alfastraling]] (bovenste figuur) wordt al tegengehouden door een stukje papier. Voor [[bètastraling]] is al iets dikkers nodig (bijvoorbeeld [[plexiglas]]) en gammastraling gaat zelfs door heel dikke materialen.]]
[[Bestand:Gammadecay-1.jpg|250px|thumb|Gammastraling ontsnapt uit een atoomkern]]
'''Gammastraling''' ([[γ]]-straling) is onzichtbare [[elektromagnetische straling]] met een hogere energie dan [[ultraviolet]] licht en [[röntgenstraling]]. Het ioniserende vermogen daarentegen is lager dan dat van [[alfastraling]]. Alfastraling heeft een hogere ioniserende energie, maar dat zorgt er weer voor dat de straling minder doordringend is doordat onderweg alle moleculen geïoniseerd worden.
De atmosfeer absorbeert gammastraling uit de ruimte. Waarnemingen hiervan vinden daarom plaats vanuit satellieten ([[gamma-astronomie]]).
== Frequentie en energie ==
De energie per [[foton]] wordt vaak uitgedrukt in [[elektronvolt]]. Deze is evenredig met de [[frequentie]]. Bij een frequentie van 2,4 × 10<sup>20</sup> Hz (240 EHz) is die 1 MeV. Gammastraling is alle elektromagnetische straling vanaf ongeveer 0,2 MeV (daaronder ligt de categorie van [[röntgenstraling]]).{{Bron?|Dit lijkt in de praktijk ook af te hangen van de productiewijze: bij radioactief verval spreekt men dan van gammastraling, en bij opwekking van remstraling voor medisch gebruik lijkt men algemeen van röntgenstraling te spreken, ook bij hogere energieën.|2019|11|08}} Gammastraling door [[radioactief verval]] blijft onder de 10 MeV, maar in de astronomie wordt ook gammastraling met een hogere energie waargenomen.
== Productie ==
=== Overgangen tussen [[energieniveau]]s in [[atoomkern]]en ===
Een atoomkern in een hoge aangeslagen toestand kan op vele verschillende manieren vervallen naar zijn grondniveau langs tussengelegen niveaus. Elke stap kan gammastraling opleveren.
==== Excitatie door snelle nucleonen ====
Nucleonen met een energie van omstreeks 10 [[Elektronvolt|MeV]] kunnen atoomkernen aanslaan (exciteren) naar hogere energieniveaus. Deze vervallen onder uitzending van een [[Spectraallijn|lijnspectrum]] van gammastraling. De tabel is ontleend aan Hillier (1986) naar gegevens van [[Ramaty]], [[Kozbovsky]] en [[Lingenfelter]] (Astrophysical Journal, Supplement Series 40, 487, 1979)
{| class="wikitable"
! Isotoop !! Energie (MeV) van de lijn
|-
|<sup>12</sup>[[Koolstof|C]]||4,438
|-
|<sup>14</sup>[[Stikstof (element)|N]]||2,313 & 5,105
|-
|<sup>16</sup>[[Zuurstof (element)|O]]||2,741 & 6,129 & 6,917 & 7,117
|-
|<sup>20</sup>[[Neon (element)|Ne]]||1,634 & 2,613 & 3,34
|-
|<sup>24</sup>[[Magnesium|Mg]]||1,369 & 2,754
|-
|<sup>28</sup>[[Silicium|Si]]||1,779 & 6,678
|-
|<sup>56</sup>[[IJzer (element)|Fe]]||0,847 & 1,238 & 1,811
|}
==== Vangst van een neutron ====
Eerst wordt een vrij [[neutron]] gevormd, bijvoorbeeld door de reactie
::[[Proton (deeltje)|p]] (> 26 [[Elektronvolt|MeV]]) + <sup>4</sup>[[Helium|He]] → <sup>3</sup>[[Helium|He]] + n + p
Ontmoet dit vrije neutron een waterstofkern, dan volgt
::n + <sup>1</sup>[[Waterstof (element)|H]] → <sup>2</sup>H + γ (2,23 MeV)
==== Radioactief verval ====
Gammastraling ontstaat vaak door [[radioactief]] verval van atoomkernen.
In zuiver ''gammaverval'' verliest de atoomkern alleen energie in de vorm van een [[foton]]. [[Atoomnummer]] en [[massagetal]] blijven gelijk.
Voorbeeld:
:<sup>99m</sup><sub>43</sub>[[Tc]] → <sup>99</sup><sub>43</sub>Tc + γ ([[halveringstijd]] [[halveringstijd|T<sub>½</sub>]] = 6 uur)
Vaak blijft een [[isotoop]], ontstaan door een andere kernreactie, achter in een aangeslagen toestand. Deze isotopen worden meestal weergegeven met een symbool 'm' (van [[metastabiel]]) achter het massagetal. Bij veel andere soorten van radioactief verval wordt naast andere [[straling]] ook een gammafoton uitgezonden.
Voorbeeld:
:<sup>99</sup>[[Molybdeen|Mo]] → <sup>99m</sup>Tc + γ + β (T<sub>½</sub> = 66 uur)
=== Vernietiging van deeltjes door hun [[antideeltje]]s ===
Een voorbeeld is de [[annihilatie]] van een [[positron]] en een [[elektron (hoofdbetekenis)|elektron]] volgens de vergelijking
::e<sup>+</sup> + e<sup>−</sup> → γ + γ
=== Verval van elementaire deeltjes ===
Een neutraal [[Pion (natuurkunde)|pion]] is instabiel en vervalt met een levensduur van 10<sup>−16</sup> seconde tot twee gamma-quanten:
::π<sup>0</sup> → γ + γ
Er zijn ook andere reacties van pionen die gammastraling opleveren.
=== Versnelling van elektrisch geladen deeltjes ===
Gammastraling kan vrijkomen als [[synchrotronstraling]].
== Toepassing ==
Gammastraling wordt onder meer toegepast in de [[medische fysica]].
== Verder lezen ==
[[Hillier R.]], [[Gamma-ray astronomy]], [[Clarendon Press]], Oxford, 1984, 1986
== Zie ook ==
* [[Alfastraling]]
* [[Bètastraling]]
* [[Gammaflits]]
{{Navigatie elektromagnetisch spectrum}}
{{Commonscat|Gamma ray bursts}}
[[Categorie:Straling]]
| 