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Energía nuclear

¿Qué son los rayos gamma?

En física nuclear, los rayos gamma son las radiaciones electromagnéticas producidas por la desintegración radiactiva de los núcleos atómicos. A menudo se simbolizan mediante la letra griega minúscula γ.

¿Qué representan los girasoles?
¿Qué representan los girasoles?
¿Qué son los rayos gamma?

Otros tipos de radiación electromagnética son los rayos X, la luz visible y la radiación ultravioleta. La única diferencia entre ellos es la energía de los fotones que se caracteriza por la frecuencia y la longitud de onda.

La radiación gamma es uno de los tipos de radiación de muy alta frecuencia más peligrosos para los seres humanos, al igual que todas las radiaciones ionizantes. El peligro deriva del hecho de que son ondas de alta energía capaces de producir cambios moleculares y dañar las moléculas que componen las células. Estas transformaciones pueden provocar mutaciones genéticas o incluso la muerte.

En la Tierra podemos observar fuentes naturales de rayos gamma tanto en la desintegración de los radionucleidos como en las interacciones de los rayos cósmicos con la atmósfera.

¿Para qué sirven los rayos gamma?

Las fuentes de rayos gamma se utilizan en una gran variedad de aplicaciones. A continuación mostramos algunos ejemplos:

  • Industrialmente para la esterilización de materiales en plantas de irradiación.

  • Aplicaciones médicas de tratamiento y diagnóstico como por ejemplo la radioterapia.  También se utiliza esta forma de radiación para esterilizar productos para medicina y veterinaria.

  • Tratamientos para la preservación de alimentos como la pasteurización y la desinfección.

  • Productos farmacéuticos.

  • Fabricación de cosméticos.

  • Tratamiento de residuos hospitalarios.

Características de los rayos gamma

Los rayos gamma son más penetrantes que la radiación producida por otras formas de desintegración radiactiva (radiación alfa o beta), debido a la menor tendencia a interactuar con la materia.

La radiación gamma está compuesta de fotones: esta es una diferencia sustancial de las partículas alfa que son núcleos de helio y la radiación beta que está compuesta de electrones. Los fotones gamma, al no estar dotados de masa, son menos ionizantes. En estas frecuencias, la descripción de los fenómenos de interacciones entre el campo electromagnético y la materia no puede ignorar la mecánica cuántica.

¿Cuál es la diferencia entre los rayos gamma y los rayos X?

Los rayos gamma se distinguen de los rayos X por su origen: los rayos gamma se producen por transiciones nucleares o atómicas, mientras que los rayos X se producen por transiciones de energía debido a electrones que desde niveles de energía cuantificados externos entran en niveles de energía libre interna más.

Sistemas de protección contra la radiación gamma

El blindaje de los rayos γ requiere materiales mucho más gruesos que los necesarios para proteger las partículas alfa (α) y beta (β) que pueden bloquearse con una simple hoja de papel o una placa metálica delgada respectivamente.

Los materiales con un alto número atómico y alta densidad tienen una mayor capacidad de absorción de la radiación gamma.

Los materiales de protección generalmente se miden en función del grosor requerido para reducir a la mitad la intensidad de la radiación. Obviamente, cuanto mayor es la energía de los fotones, mayor debe ser el grosor del blindaje requerido.

En las plantas de energía nuclear se utilizan acero y cemento para proteger el recipiente de contención de partículas gamma. Además, el agua proporciona protección contra la radiación producida durante el almacenamiento de las barras de combustible nuclear o durante el transporte del núcleo del reactor nuclear.

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Fecha publicación: 24 de octubre de 2019
Última revisión: 9 de junio de 2022