- Gammastrahlung
- Gạmmastrahlung,γ-Strahlung, im engeren Sinn die von angeregten Atomkernen bei Quantenübergängen zwischen verschiedenen Energieniveaus eines Kerns ausgesandte kurzwellige elektromagnetische Strahlung (Wellenlängen zwischen etwa 10-10 und 10-14 m), deren Photonen (Gammaquanten) eine hohe Quantenenergie besitzen (entsprechend den gegenüber der Atomhülle sehr viel höheren Anregungsenergien der Atomkerne von etwa 10 keV bis zu vielen MeV). Sie tritt im Allgemeinen im Anschluss an jede Kernumwandlung auf, bei der ein Folgekern im angeregten Zustand entsteht, insbesondere bei der natürlichen und künstlichen Radioaktivität. Beim radioaktiven Zerfall bildet die Gammastrahlung neben der Alpha- und Betastrahlung die dritte, elektrisch und magnetisch aber nicht ablenkbare Komponente der radioaktiven Strahlung. - Gammastrahlung ist sehr durchdringend; ihre physiologische Wirkung ist die gleiche wie die von Röntgenstrahlung. Durch die Wechselwirkung der Gammastrahlung mit Materie werden v. a. durch Photoeffekt und Compton-Streuung Elektronen aus den Atomen herausgelöst, bei Gammaquantenenergien über 1,02 MeV auch Elektron-Positron-Paare gebildet (Paarbildung) und bei sehr hohen Quantenenergien auch Kernreaktionen, besonders der Kernphotoeffekt, ausgelöst. Auf diesen zur Absorption der Gammastrahlung führenden Prozessen beruht der Nachweis der Gammastrahlung. Die Wahrscheinlichkeit der Absorptionsprozesse nimmt mit der Ordnungszahl des absorbierenden Materials zu. Daher eignen sich schwere Elemente, wie etwa Blei, besser zur Abschirmung der Gammastrahlung als leichte, z. B. Aluminium; die Intensität von Gammastrahlung nimmt exponentiell mit der durchsetzten Schichtdicke ab.Außer dieser bei Quantenübergängen zwischen den diskreten Kernniveaus entstehenden Kerngammastrahlung, die ein Linienspektrum (das diskrete Gammaspektrum) bildet, und der inneren Bremsstrahlung, die ein kontinuierliches Spektrum bildet, wird im weiteren Sinn jede elektromagnetische Strahlung mit Quantenenergien der Größenordnung von einigen MeV oder mehr, wie die beim Zerfall von Elementarteilchen und die bei der Paarvernichtung entstehende elektromagnetische Strahlung, zur Gammastrahlung gezählt, ebenso auch die durch starke Abbremsung hoch energetischer Elektronen entstehende äußere Bremsstrahlung.Gammastrahlen werden in der Technik v. a. zur zerstörungsfreien Werkstoffprüfung (Durchstrahlungsprüfung), in der Medizin zur Tumorbehandlung herangezogen.Die Gammastrahlen wurden (mit der Alpha- und Betastrahlung) 1899/1900 von E. Rutherford und P. Villard bei der Untersuchung der Strahlung radioaktiver Elemente endeckt.F. Regler: Einf. in die Physik der Röntgen- und Gammastrahlen (1967);Dosimetrie ionisierender Strahlung, hg. v. H. Reich (1990);
Universal-Lexikon. 2012.
