Tia Gamma Là Gì? Ứng Dụng Tia Gamma – Giải Đáp Việt – Tri Thức Cho Người Việt
Ngày nay công nghệ phát triển, con người ứng dụng rất nhiều các thành tựu khoa học để giúp công việc dễ dàng hơn, làm được những điều mà trước đấy không làm được. Trong đó có các tia bức xạ đã được ứng dụng vào nhiều lĩnh vực. Tia Gamma là một trong những tia giúp ích nhiều trong Y học. Hãy cùng Giải Đáp Việt đi tìm hiểu về tia Gamma và Ứng dụng của tia Gamma nhé.
Tia gamma ký hiệu là γ, là một loại bức xạ điện từ hay quang tử có tần số cực cao. Tia Gamma không lệch về cực nào của tụ điện, bản chất như tia sáng.
Tia gamma có bước sóng thấp nhất (<10−12 m) và tần số cao nhất (1020 – 1024 Hz) trong số các sóng điện từ vì vậy nó mang nhiều năng lượng nhất so với sóng radio, vi sóng, tia hồng ngoại, ánh sáng, tia cực tím, tia X.
Năng lượng cao dẫn đến tia Gamma có khả năng ion hóa mạnh trong môi trường vật chất. Khi tương tác Ion hóa nó mất dần năng lượng và do đó không còn thuần nhất về bước sóng, đồng thời trong môi trường thì hiện ra vệt Ion hóa dạng đường thẳng của từng Photon. Vì thế trong nghiên cứu vật lý học nó được đề cập đến là “hạt” và không áp dụng được các phương pháp truyền thống cho sóng điện từ hay quang học.
Khả năng Ion hóa cao của tia Gamma dẫn đến nó rất nguy hiểm với các sinh vật sống.
Tia Gamma sinh ra từ các phản ứng hạt nhân, gồm có:
- Quá trình phân rã các đồng vị có tính phóng xạ, như đồng vị kali.
- Tương tác giữa các hạt cơ bản, như quá trình hủy cặp electron-positron, hay va đập của neutron vào hạt nhân Urani gây vỡ hạt nhân này.
Nguồn Gốc Gamma
Trên Trái Đất, tia Gamma thường sinh ra bởi sự phân rã Gamma từ đồng vị phóng xạ tự nhiên và bức xạ thứ cấp từ các tương tác với các hạt trong tia vũ trụ. Cũng có những nguồn Gamma tự nhiên khác không có nguồn gốc hạt nhân, ví dụ như các tia sét.
Bên ngoài vũ trụ có rất nhiều quá trình có thể sản sinh tia Gamma, và đồng thời các điện tử có năng lượng rất cao được tạo ra. Từ đó chúng lần lượt gây ra các tia Gamma thứ cấp bởi cơ chế của bức xạ hãm, Compton ngược và bức xạ điện tử. Phần lớn các tia Gamma vũ trụ đều bị chặn lại bởi bầu khí quyển của Trái Đất và chỉ có thể được phát hiện bởi các trạm nghiên cứu trên không gian hoặc tàu vũ trụ.
Tia Gamma được Paul Villard, một nhà khoa học người Pháp, phát hiện ra vào năm 1900, trong khi đang nghiên cứu các bức xạ phát ra từ radi. Tia bức xạ này được Ernest Rutherford đặt tên là “Gamma” vào năm 1903.
Việc quan sát tia Gamma lần đầu tiên được thực hiện vào năm 1960 bởi các cuộc nghiên cứu mang tên Apollo và Ranger. Các cuộc khảo sát trên bầu trời lần đầu tiên được thực hiện vào đầu những năm 1970 bởi vệ tinh SAS-2 và COS-B, và tiếp tục bởi các vệ tinh của chương trình HEAO (High Energy Astronomy Observatory Program) do NASA thực hiện vào cuối thập kỉ 70, và sau đó là vệ tinh Granat vào cuối những năm 90.
Ứng Dụng Tia Gamma
Trong Y học, tia Gamma là một công cụ giúp ích rất nhiều. Tia gamma vừa nguy hiểm vừa có thể hữu ích. Để phá hủy các tế bào ung thư não và các chứng bệnh khác, các nhà y học thỉnh thoảng sử dụng “dao mổ tia gamma”. Kĩ thuật sử dụng nhiều chùm tia gamma tập trung vào các tế bào cần phá hủy. Vì mỗi chùm tia tương đối nhỏ, nên nó ít gây tổn hại cho các mô não khỏe mạnh. Nhưng nơi chúng tập trung, lượng bức xạ có cường độ đủ mạnh để tiêu diệt các tế bào ung thư. Vì não là cơ quan tinh vi, nên dao mổ tia gamma là một phương thức tương đối an toàn để tiến hành những loại phẫu thuật nhất định gây khó khăn đối với dao mổ thông thường.
Tia Gamma dùng trong phẫu thuật, điều trị các căn bệnh liên quan đến khối u, dị dạng mạch máu, các bệnh chức năng của não. Tia Gamma sẽ giúp các các bác sĩ định vị chính xác các vị trí tổn thương để việc điều trị đạt hiệu quả cao. Một ca phẫu thuật thực hiện bằng phương pháp này tại Việt Nam có chi phí chỉ bằng 1/6 hoặc 1/8 so với các nước trong khu vực.
Việc sử dụng tia gamma trong y tế cần kiểm soát, có yêu cầu bắt buộc kiểm xạ đảm bảo an toàn cho sức khỏe con người.
Trên đây là bài viết Tia Gamma và Ứng dụng của Giải Đáp Việt, hi vọng bài viết cho bạn thêm nhiều thông tin hữu ích.
