This presentation is about Gamma Rays and the Electromagnetic Spectrum

1. I R A G G I
G A M M A
A N N A P E C O R A R I 5 * B

2. L E O N D E E L E T T R O M A G N E T I C H E E L A
N AT U R A O N D U L AT O R I A D E L L A L U C E
➪ Intorno alla metà del XIX secolo, il fisico scozzese Maxwell
studiando i fenomeni elettrici e magnetici, scoprì che:
una carica elettrica oscillante produce un campo elettrico e un
campo magnetico tra loro perpendicolari, che si propagano in forma
di onde.
➪ Alla propagazione delle onde è associato il trasporto di energia
elettromagnetica o radiante.
La luce è costituita da onde
elettromagnetiche (o radiazioni
elettromagnetiche) formate dalla
simultanea propagazione di un campo
magnetico (B) e di un campo elettrico (E)
tra loro perpendicolari.

3. C L A S S I F I C A Z I O N E D E L L E O N D E
E L E T T R O M A G N E T I C H E
Le onde elettromagnetiche sono state classificate in base ai valori di frequenza.
➪ Esse, nel loro complesso costituiscono lo spettro elettromagnetico.
Le onde elettromagnetiche aventi lunghezza d'onda minore (e quindi frequenza
maggiore) sono quelle catalogate come: ultravioletto (UV), raggi X, raggi gamma.

4. C O S A S O N O I R A G G I G A M M A ?
➪ In fisica nucleare i raggi gamma (γ) sono una forma di
radiazione elettromagnetica ad alta energia.
➪ Si trovano a lunghezze d’onda minori di 10^(-12) m.

5. C O S A S O N O I R A G G I G A M M A
• I raggi γ sono una forma di radiazione elettromagnetica , e sono
costituiti da fotoni (quanti elementari di radiazione elettromagnetica)
privi di carica elettrica.
Se raggi γ si fanno passare dentro un campo magnetico, diretto
perpendicolarmente alla loro direzione di moto, non subiranno alcuna
deviazione, contrariamente ai raggi α, carichi positivamente e raggi β,
carichi negativamente. I raggi γ, in quanto neutri, interagiscono meno
con la materia rispetto ai raggi α e β e sono pertanto più penetranti.

6. I R A G G I G A M M A
• Per fermarli occorrono materiali di notevole densità e di
spessore crescente al crescere della loro energia.
• I raggi γ hanno energie altissime, anche dell’ordine di TeV
(1 TeV= 1012 elettronVolt ) che è migliaia di miliardi di volte
l’energia della luce visibile (2-3 eV), ed hanno uno spettro
di energia molto esteso, superiormente non limitato.

7. E M I S S I O N E D E I R A G G I G A M M A
• L'emissione di raggi gamma può avere diverse origini.
Possono essere generati da nuclei atomici che, in seguito
all'emissione di raggi beta, rimangono in uno stato eccitato che
decade spontaneamente irradiando l'energia eccedente sotto
forma di raggi gamma.
Possono essere prodotti negli acceleratori di particelle nei quali il
nucleo atomico di un elemento chimico viene eccitato
artificialmente.

8. E M I S S I O N E D E I R A G G I G A M M A
Un terzo modo di produrre raggi γ è di ionizzare un gas
portandolo ad altissima temperatura (gas di plasma), come
si può osservare in certe sorgenti celesti. La materia è espulsa
verso l’esterno per esplosione della stella. Dall’urto si crea una
‘palla di fuoco’, costituita da ioni ad altissima temperatura, che
emette potenti lampi di radiazione γ (Gamma Ray Burst)

9. A P P L I C A Z I O N I
I raggi γ hanno molte applicazioni, che interessano vasti campi dell’attività
umana. Essi vanno dalla ricerca scientifica alla medicina, dall’ingegneria alle
applicazioni industriali.
• RadiazionI X-γ per il controllo antiterroristico mediante radioscopia degli oggetti all’interno dei
bagagli che se ne fa negli aeroportI.
• Controllo non distruttivo della qualità dei prodotti meccanici industriali, osservando la loro
struttura interna ed evidenziandone i difetti.
• Raggi γ sono usati per sterilizzare le apparecchiature mediche, perché uccidono facilmente i
batteri.
Distruggono pure i batteri della putrefazione e gli alimenti, o delle carni fresche macellate
Con la tomografia assiale computerizzata (TAC), si ottengono immagini di organi interni (come
il cervello), di tessuti “densi”.
Radiazione γ ancora più energetica è usata per curare alcune forme tumorali, anche se la stessa
radiazione può provocare cancro alle cellule sane colpite.
In medicina nucleare sono ampiamente impiegati i radiofarmaci, sostanze chimiche, che, come i
farmaci, hanno la proprietà di interagire con il sistema biologico,