Rayos gamma

Definición y origen de los rayos gamma
Se puede definir a los rayos gamma como aquella radiación electromagnética de altas energías asociada a la radiactividad. Radiactividad es la desintegración espontánea de núcleos atómicos mediante la emisión de partículas subatómicas llamadas partículas alfa, que sólo penetran unas milésimas de centímetro en el aluminio y partículas beta, que son casi 100veces más penetrantes. En experimentos posteriores se sometieron las emisiones radiactivas a campos eléctricos y magnéticos, y estas pruebas pusieron de manifiesto la presencia de un tercer componente, los rayos gamma, que resultaron ser mucho más penetrantes que las partículas beta. En un campo eléctrico, la trayectoria de las partículas beta se desvía mucho hacia el polo positivo, mientras que lade las partículas alfa lo hace en menor medida hacia el polo negativo; los rayos gamma no son desviados en absoluto. Esto indica que las partículas beta tienen carga negativa, las partículas alfa tienen carga positiva (se desvían menos porque son más pesadas que las partículas beta) y los rayos gamma son eléctricamente neutros.
Rayos Gamma.
Los rayos gamma, cuyos efectos son similares a los delos rayos X, se
producen por transiciones de energía en el interior de núcleos excitados. El
espectro de difracción de la luz se observa en la figura 1.

fig. 1 – Espectro de difracción de la luz
Radiación Gamma
Las emisiones alfa y beta suelen ir asociadas con la emisión gamma. Los
rayos gamma no poseen carga ni masa; por tanto, la emisión de rayos
gamma por parte de un núcleo no conllevacambios en su estructura, sino
simplemente la pérdida de una determinada cantidad de energía radiante.
Con la emisión de estos rayos, el núcleo compensa el estado inestable que
sigue a los procesos alfa y beta.
La partícula alfa o beta primaria y su rayo gamma asociado se emiten casi
simultáneamente. Sin embargo, se conocen algunos casos de emisión alfa o
beta pura, es decir, procesos alfao beta no acompañados de rayos gamma;
también se conocen algunos isótopos que emiten rayos gamma de forma
pura. Esta emisión gamma pura tiene lugar cuando un isótopo existe en dos
formas diferentes, los llamados isómeros nucleares, con el mismo número
atómico y número másico pero distintas energías.
La emisión de rayos gamma acompaña a la transición del isómero de
mayor energía a la forma demenor energía. Un ejemplo de esta isomería es
el isótopo protactinio 234, que existe en dos estados de energía diferentes, y
en el que la emisión de rayos gamma indica la transición de uno al otro. En la
figura 4 se observa la generación de radiación gamma.

Figura 4 – Generación de radiación gamma




Ensayo del Material

Para obtener una gammagrafía se debe colocar el elementoradioactivo frente al objeto a
ensayar, sujetando detrás de éste el chasis con la película. El elemento radioactivo, cuando no
se usa debe ser alojado en un recipiente de aleación especial que absorba las radiaciones. Estos
recipientes se fabrican con plomo o aleaciones de wolframio prefiriendo estas últimas por su
menor peso y mayor resistencia.
¿Cómo se producen?
Los rayos gamma seproducen en la desexcitación de un nucleón de un nivel excitado a otro de
menor energía y en la desintegración de isótopos radiactivos. Los rayos gamma se diferencian
de los rayos X en su origen, debido a que estos últimos se producen a nivel extra-nuclear, por
fenómenos de frenado electrónico. Generalmente asociada con la energía nuclear y los
reactores nucleares, la radiactividad seencuentra en nuestro entorno natural, desde los rayos
cósmicos, que nos bombardean desde el sol y las galaxias de fuera de nuestro Sistema Solar,
hasta algunos isótopos radiactivos que forman parte de nuestro entorno natural.
En general, los rayos gamma producidos en el espacio no llegan a la superficie de la Tierra,
pues son absorbidos en la alta atmósfera. Para observar el universo en...