أشعة جاما γ Gamma ray

من خصائصها ما يلي:

*هي عبارة عن موجات كهرومغناطيسية ذات أصل نووي تشبه أشعة الضوء المرئي وموجات الراديو والأشعة السينية.

* طولها الموجي قصير جدا يتراوح ( من 0.0003 إلى 0.03 نانوميتر) وهو يعادل وحدة الطاقة ( من 40 Kev كيلو الكترون فولت إلى 4.0Mev مليون الكترون فولت).

* تنبعث أشعة جاما من المادة المشعة بشكل إشعاع أحادي الطاقة أو عدد قليل من طاقات منفردة مثل نظير ⁶⁰Co حيث يعطي نوعين من أشعة (طاقة) جاما γ وهي ذات الطاقة 1.332 و 1.173 مليون الكترون فولت.

* تفقد أشعة جاما معظم طاقتها خلال تداخل واحد مع المادة على عكس أشعة ألفا وبيتا اللتان تفقدان طاقتهما بصورة تدريجية.

* يمتص جزء من أشعة جاما الساقطة على المادة المحيطة إمتصاصا كاملا، أما الجزء العابر غير الممتص فيحتفظ بطاقته الابتدائية كاملة، فإذا كان  I يمثل عدد فوتونات γ النافذة خلال المادة الممتصة ذات السمك x وكان _₀I يمثل عدد الفوتونات الساقطة و µ معامل الإمتصاص الكلي فإن المعادلة التي يمكن من خلالها معرفة عدد الفوتونات غير الممتصة من قبل المادة والتي تساوي (قانون بيير للإمتصاص):

                                                                                           = I_₀ e^µx                       I

وبما أن عدد الفوتونات يمثل النشاط الإشعاعي A فإن:                A = A_₀ e^-µx

 وليس لأشعة جاما مدى إختراق معروف في المادة المحيطة، وتستعمل قيمة السمك النصفي (Half Thickness Value) للتعبير عن ربط عدد الفوتونات مع سمك المادة الممتصة.

ويعرف السمك النصفي: بأنه سمك المادة الممتصة اللازم لإختزال شدة جاما (عدد الفوتونات النافذة) إلى النصف، ويمكن حسابه من المعادلة السابقة، إذا كانت قيمة معامل الإمتصاص الكلي كما يلي:

                                                                                          ln I/I_₀ = -µx

ln (I_₀/2)/I_₀ = -µx_1/2 = ln (1/2)                                                               

X_1/2 = ln 2/µ = 0.693/µ                                                                               

مسألة:

ما هو سمك الرصاص اللازم لتقليل شدة الإشعاع من 160 بيكريل إلى 10 بيكريل إذا علمت أن السمك النصفي للرصاص يساوي 125 سم؟