Ero röntgen- ja gammasäteiden välillä

Röntgensäteet vs. gammasäteet

Sähkömagneettinen spektri on erittäin hyödyllinen käsite, jota käytetään fysiikan tutkimuksessa. Röntgensäteet ovat eräänlainen sähkömagneettiset säteet, joita käytetään lääketieteellisiin tarkoituksiin, ja gammasäteitä käytetään laajalti havainnoivassa tähtitiedessä. Molemmat näistä sähkömagneettisista säteistä ovat korkean energian sähkömagneettisia säteitä. Tässä artikkelissa käsitellään mitä röntgen- ja gammasäteet ovat, niiden määritelmiä, röntgen- ja gammasäteiden samankaltaisuuksia, näiden kahden käyttöä, gammasäteiden ja röntgensäteiden tuottamista sekä lopuksi gammasäteiden ja röntgenkuvat.

Röntgenkuvat

Röntgensäteet ovat tyypin sähkömagneettisia säteitä. Sähkömagneettiset aallot luokitellaan useisiin alueisiin energiansa perusteella. Röntgen-, ultravioletti-, infrapuna-, näkyvä- ja radioaallot ovat harvat niistä. Kaikki mitä näemme johtuu sähkömagneettisen spektrin näkyvästä alueesta. Spektri on elektromagneettisten säteiden voimakkuuden ja energian suhteen kuvaaja. Energia voidaan esittää myös aallonpituudella tai taajuudella. Röntgensäteiden aallonpituus on alueella 0,01 nanometristä 10 nanometriin. Sovellettamalla yhtälöä C = f λ, jossa C on valon nopeus tyhjiössä, f on sähkömagneettisen aallon taajuus ja λ on sähkömagneettisen aallon aallonpituus, saamme röntgenkuvien taajuusalueen 30 petahertsiä (3 x 10¹⁶ Hz) 30 exahertsiin (3 x 10¹⁹ Hz). Röntgensäteitä käytetään laajalti lääketieteellisissä sovelluksissa. Röntgensäteitä käytetään kartoittamaan ihmiskehon sisustus käyttämällä röntgensäteiden diffraktiota. Röntgensäteet tuotetaan törmäämällä korkean energian elektronisäde metalliin. Elektronien nopea hidastuvuus aiheuttaa korkean energian fotonien säteilyn. Tätä kutsutaan jarrutussäteilyksi. Korkean energian elektronit koputtavat myös ulos sitoutuneita elektroneja sisäisistä energiatasoista. Ulompien energiatasojen elektronit kulkevat alempaan tasoon atomin stabiloimiseksi. Tämä aiheuttaa ominaispäästön, jonka piikit ovat tietyillä aallonpituuksilla.

Gammasäteet

Gammasäteet ovat erään tyyppinen erittäin korkean energian sähkömagneettinen säteily. Gammasäteiden taajuus on välähdysalueella (10 μg)¹⁹ Hz) tai enemmän. Gammasäteillä on fotoneja, joilla on suurin energia sähkömagneettisessa spektrissä. Luonnollisia gammasäteiden lähteitä ovat subatomisten hiukkasten vuorovaikutus ja korkeaenergiset salamanisku. Gammasäteet tuotetaan keinotekoisesti hiukkasten vastaisella hiukkasten tuhoamisella, jarrutussäteilyllä ja neutraalilla p-ionin hajoamisella. Koska gammasäteillä on erittäin korkeat energiat, ne kykenevät katkaisemaan useiden molekyylien sidokset muodostaen siten biologisen vaaran.