1. เสนอ คุณครู ธิดารัตน์ สร้อยจักร

2. รังสี แกมมา

3. รังสีแกมมา(gamma ray) คือคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าชนิดหนึ่ง ที่มีช่วงความยาวคลื่นสั้นกว่ารังสีเอกซ์ (X-ray) ที่มีความยาวคลื่นอยู่ในช่วง 10-13ถึง 10-7หรือก็คือคลื่นที่มีความยาวคลื่นน้อยกว่า 10-13นั่นเอง การที่ความยาวคลื่นสั้นนั้น ย่อมหมายถึงความถี่ที่สูง และพลังงานที่สูงตามไปด้วย ดังนั้นรังสีแกมมาถือเป็นคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าที่มีพลังงานสูงที่สุดในบรรดาคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าชนิดต่าง ๆ ที่เหลือทั้งหมด

4. การค้นพบรังสีแกมมา โดย พอล วิลลาร์ด (Paul Villard) นักฟิสิกส์ฝรั่งเศส พลอ วิลลาร์ด ค้นพบรังสีแกมมาจากการศึกษากัมมันตภาพรังสีที่ออกมาจากยูเรเนียม ซึ่งถูกค้นพบมาก่อนแล้วว่าบางส่วนจะเบนไปทางหนึ่ง เมื่อผ่านสนามแม่เหล็กบางส่วนจะเบนไปอีกทางหนึ่ง กัมมันตภาพรังสีทั้งสองประเภทนี้ คือ รังสีแอลฟา และรังสีบีตา

5. รังสีแกมมากับปฏิกิริยานิวเคลียร์ ปฏิกิริยานิวเคลียร์คือปฏิกิริยาที่เกิดความเปลี่ยนแปลงกับนิวเคลียสของอะตอมไม่ว่าจะเป็นการเพิ่มหรือการลด โปรตอนหรือนิวตรอนในนิวเคลียสของอะตอมเช่นปฏิกิริยานี้ จะเห็นได้ว่าโซเดียมได้มีการรับนิวตรอนเข้าไป เมื่อนิวเคลียสเกิดความไม่เสถียร จึงเกิดการคายพลังงานออกมา และพลังงานที่คายออกมานั้น เมื่ออยู่ในรูปคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าแล้ว มันก็คือรังสีแกมมานั่นเอง โดยทั่วไป รังสีแกมมาที่แผ่ออกมาจากนิวเคลียสของอะตอมที่ไม่เสถียรนั้น มักจะมีค่าพลังงานที่แตกต่างกันไปตามแต่ละชนิดของไอโซโทปซึ่งถือเป็นคุณลักษณะประจำไอโซโทปนั้น ๆ

6. การประยุกต์ใช้งาน ในปัจจุบันถึงแม้ว่ารังสีแกมมาจะไม่เป็นที่รู้จักและใช้งานอย่างแพร่หลายทั่วไปในปัจจุบัน เหมือนอย่างคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าชนิดอื่น ๆ ที่คนทั่วไปมักรู้จักกันดี เช่น คลื่นวิทยุคลื่นไมโครเวฟหรือแม้แต่รังสีเอกซ์ที่มีความคล้ายคลึงกับรังสีแกมมาที่สุดแล้ว เนื่องจากการใช้ประโยชน์ของรังสีแกมมา ไม่ค่อยได้เข้ามามีบทบาทในชีวิตประจำวันของผู้คนเท่าไร ส่วนใหญ่มักจะใช้ในงานวิจัยและอุตสาหกรรมอื่น ๆ ที่ไม่ค่อยเป็นที่รู้จักอย่างแพร่หลาย แต่คุณสมบัติพิเศษของมันในเรื่องของพลังงานที่สูงกว่าคลื่นชนิดอื่น ๆ จึงทำให้สามารถใช้ประโยชน์ได้ในงานต่าง ๆ ดังต่อไปนี้

7. เทคโนโลยีพันธุกรรม รังสีแกมมาใช้ในการเหนี่ยวนำให้เกิดการกลายพันธุ์ในสิ่งมีชีวิต เพราะมันมีพลังงานสูง ก่อให้เกิดการเปลี่ยนแปลงกับดีเอ็นเอโดยปกติสารพันธุกรรมของสิ่งมีชีวิตมีหน้าที่ควบคุมลักษณะต่าง ๆ ของสิ่งมีชีวิต เมื่อเซลล์ที่มีการเปลี่ยนแปลงสารพันธุกรรมจะทำให้เกิดหน่วยพันธุกรรมที่ เปลี่ยนแปลงไป เช่น สีของดอก รูปลักษณะของลำต้น ใบ เป็นต้น กล้องโทรทัศน์รังสีแกมมา เหตุการณ์บางอย่างที่เกิดขึ้นบนเอกภพเช่นการชนกันของดวงดาวหรือหลุมดำการระเบิดจะก่อให้เกิดรังสีแกมมาที่มีพลังงานสูงมากเดินทางข้ามอวกาศมา ยังโลกของเรา เนื่องจากชั้นบรรยากาศจะกรองเอารังสีแกมมาจากอวกาศออกไปจนหมดสิ้น รังสีแกมมาเหล่านั้นจึงไม่สามารถทำอันตรายต่อสิ่งมีชีวิตบนโลกนี้ได้ แต่ก็ทำให้การศึกษารังสีแกมมาที่เกิดจากเหตุการณ์บนอวกาศไม่สามารถทำได้เช่น กัน จึงมีความจำเป็นที่จะต้องศึกษารังสีแกมมาที่มาจากอวกาศเหนือชั้นบรรยากาศเท่านั้น ดังนั้นกล้องโทรทัศน์รังสีแกมมาจำเป็นที่จะต้องติดตั้งอยู่บนดาวเทียมเท่านั้น

8. การถนอมอาหาร เทคโนโลยีการถนอมอาหารนั้นมีหลากหลายวิธี โดยสาระสำคัญทั้งหมดอยู่ที่การพยายามฆ่าเชื้อโรคไป จากอาหารและ/หรือป้องกันไม่ให้เชื้อโรคเจริญเติบโตอยู่ได้ โดยทั่วไปแล้วการใช้ความร้อนเป็นวิธีที่ธรรมดาสามัญและนับได้ว่าเป็นวิธีที่ ค่อนข้างได้ผลมาก หากเพียงแต่การใช้ความร้อน เป็นการบีบบังคับว่าอาหารนั้นจำเป็นที่จะต้องสุกจึงจะถนอมไว้ได้ เพื่อตัดปัญหานี้ การใช้ฉายรังสีจึงเป็นทางเลือกที่ดีกว่า เนื่องจากการฉายรังสีที่มีพลังงานสูง เช่นรังสีแกมมานี้ จะไปทำลายเซลล์สิ่งมีชีวิต ร่วมไปถึงสารพันธุกรรมต่าง ๆ ทำให้เซลล์สิ่งมีชีวิตต่าง ๆ ตาย โดยที่ไม่กระทบกระเทือนกับอาหาร ถึงแม้ว่าการดูดซึมรังสีของอาหารจะทำให้เกิดความร้อนขึ้นมาเล็กน้อย แต่สิ่งนั้นก็ก่อให้เกิดความผิดเพี้ยนของรสชาติอาหารไปเพียงเล็กน้อยเท่า นั้น

9. รังสีแกมมา เป็นคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าที่มีความยาวคลื่นสั้นที่สุดใน สเปกตรัมของคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า โดยมีย่านความ ยาวคลื่นประมาณ 0.1nm ถึงน้อยกว่า 10-5 nm ในความเป็นจริงช่วงความยาวคลื่นของรังสีแกมมาส่วนหนึ่งคาบเกี่ยวกับรังสี เอกซ์ ดังนั้น ช่วงความยาวคลื่นที่คาบเกี่ยวกันจะจัดเป็นรังสีชนิดใดย่อมขึ้นกับแหล่ง กำเนิดของรังสีดังกล่าว รังสี แกมมาเป็นกัมมันตภาพรังสี (radioactivity) ที่เกิดจากสภาวะความไม่เสถียรภายในนิวเคลียสของอะตอมของธาตุที่เป็นไอโซโทป กัมมันตรังสี (radioisotope elements) เบคเคอร์เรล (Antonine

10. Henri Becquerel, 1852-1908) เป็นนักวิทยาศาสตร์คนแรกที่ค้นพบกัมมันตภาพรังสีที่แผ่ออกมาจากธาตุ ยูเรเนียม ซึ่งมีรังสีทั้งที่เป็นอนุภาค (รังสีอแอลฟา, รังสีบีตา) และรังสีที่เหมือนกับรังสีเอกซ์ ซึ่งต่อมาเรียกรังสีที่เป็นคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าพลังงานสูงนี้ว่า รังสีแกมมา ปัจจุบัน รังสีแกมมาที่ได้จากไอโซโทปกัมมันตรังสีนำมาใช้อย่างกว้างขวางทั้งในวงการ แพทย์ เกษตร และอุตสาหกรรม ในทางการแพทย์ใช้รังสีแกมมาทำลายเซลล์มะเร็ง ใช้วินิจฉัยโรคในร่างกาย หรือติดตามการทำงานของอวัยวะภายในร่างกาย เช่น ใช้สารไอโซโทปของธาตุไอโอดินศึกษาการทำงานของต่อมไทรอยด์ ในทางอุตสาหกรรมเกษตรใช้รังสีแกมมาอาบผลผลิตทางการเกษตร เช่นผลไม้ ให้ปราศจากแมลง และเก็บไว้ได้นาน ก่อนบรรจุส่งออกจำหน่าย ด้วยเหตุที่รังสีแกมมามีพลังงานสูงสามารถทะลุทะลวงวัสดุหนาๆได้จึงใช้รังสี ชนิดนี้วิเคราะห์โครงสร้างภายในเช่นเดียวกันกับรังสีเอกซ์ แต่สะดวกกว่ารังสีเอกซ์ตรงที่เครื่องกำเนิดมีขนาดเล็กกว่าเคลื่อนย้ายได้ สะดวก ไม่ต้องมีระบบระบายความร้อนเหมือนเครื่องฉายรังสีเอกซ์

11. วิทยาการทางดาราศาสตร์ใช้รังสีแกมมา วิเคราะห์ อวกาศ ดวงดาว และแกแลกซี เช่นเดียวกับการใช้คลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าอื่นๆ เพื่อดูว่าแหล่งใดในจักรวาลให้รังสีแกมมาออกมา กล้องโทรทัศน์ที่มีเครื่องตรวจจับรังสีแกมมาติดตั้งครั้งแรกกับดาวเทียม Explorer XI และต่อมาติดตั้งในดาวเทียม CGRO ทำให้การศึกษาโครงสร้างดาว และแกแลกซีได้รายละเอียดมากขึ้น เช่น ดูภาพของดวงอาทิตย์ หลุมดำ หรือดาวนิวตรอนได้ลึกขึ้นซึ่งไม่สามารถมองเห็นได้จากการถ่ายภาพด้วยคลื่นแม่ เหล็กไฟฟ้าชนิดอื่น

12. รังสีแกมมา เป็นรังสีอันตราย การนำรังสีชนิดมาใช้งานต้องระมัดระวังเป็นอันมาก โดยเฉพาะการใช้รังสีแกมมาและการเก็บแหล่งกำเนิดรังสีชนิดนี้ต้องอยู่ในการ ควบคุมของหน่วยราชการที่เกี่ยวข้องอย่างเคร่งครัด วัสดุที่ใช้กั้นรังสีชนิดนี้เป็นแผ่นตะกั่วหนา หรือกำแพงคอนกรีต ส่วนจะเป็นวัสดุชนิดใดหรือหนาเท่าไรขึ้นกับการออกแบบเพื่อใช้งาน เช่น ถ้าใช้สำหรับวิเคราะห์ หรือเครื่องมือตรวจจับภาคสนามจะบรรจุไอโซโทปที่ให้รังสีแกมมาในกล่องบุด้วย ตะกั่วหนาที่มีหน้าต่างปิดเปิดอย่างมิดชิด ส่วนในโรงงานฉายรังสีนิยมเก็บแหล่งกำเนิดรังสีแกมมาที่ให้ความแรงรังสีสูง ไว้ในห้องใต้ดินที่มีระบบป้องกันรังสีเป็นอย่างดี แล้วมีระบบกลไกอัตโนมัติผลักให้แหล่งกำเนิดรังสีดังกล่าวขึ้นมาในห้องฉาย รังสีเมื่อต้องการใช้งาน

13. ผลของรังสีต่อสิ่งมีชีวิต ทำให้เกิดผลเสียต่อสิ่งมีชีวิต 2 แบบ คือ 1 ผลของรังสีต่อสิ่งมีชีวิต รังสีที่แผ่ออกจากธาตุกัมมันตรังสีเมื่อผ่านเข้าไปในสิ่งมีชีวิตทั้งหลาย จะทำให้เกิดการแตกตัวเป็นไอออนของอะตอมตามแนวทางที่รังสีอันตรายถึงพิการหรือเสียชีวิตได้ 1.1 ผลของรังสีที่มีต่อร่างกาย คือ เกิดเป็นผื่นแดงขึ้นตามผิวหนัง ผมร่วง เซลล์ตาย เป็นแผลเปื่อย เกิดเนื้อเส้นใยจำนวนมากที่ปอด (fibrosis of the lung) เกิดโรคเม็ดโลหิตขาวมาก (leukemia) เกิดต้อกระจก (cataracts) ขึ้นในนัยน์ตา เป็นต้น ซึ่งร่างกายจะเป็นมากหรือน้อยขึ้นอยู่กับปริมาณของรังสีที่ได้รับส่วนของร่างกายที่ได้ และอายุของผู้ได้รับรังสี ดังนั้นผู้ได้รับรังสีมีอายุน้อยแล้วอันตรายเนื่องจากรังสีจะมีมากกว่าผู้ที่มีอายุมาก ในทารกแรกเกิดแล้วอาจได้รับอันตรายถึงพิการหรือเสียชีวิตได้

14. 1.2 ผลของรังสีที่เกี่ยวกับการสืบพันธุ์ คือ ทำให้โครโมโซม (chromosome) เกิดการเปลี่ยนแปลง มีผลทำให้ลูกหลานเกิดเปลี่ยนลักษณะได้ การป้องกันรังสี รังสีทุกชนิดมีอันตรายต่อสิ่งมีชีวิตทั้งนั้น จึงต้องทำการป้องกันไม่ให้ร่างกายได้รับรังสี หรือได้รับแต่เพียงปริมาณน้อยที่สุด ในกรณีที่ไม่สามารถหลีกเลี่ยงได้เนื่องจากต้องทำงานเกี่ยวข้องกับรังสีแล้ว ควรมีหลักยึดถือเพื่อ ปฏิบัติดังนี้ 1. เวลาของการเผย (time of exposure ) โดยใช้เวลาในการทำงานในบริเวณที่มีรังสีให้สั้นที่สุด เพราะปริมาณกำหนดของรังสีจะแปรตรงกับเวลาของการเผย 2.ระยะทาง การทำงานเกี่ยวกับรังสีควรอยู่ห่างจากแหล่งกำเนิดรังสีมาก ๆ ทั้งนี้เพราะความเข้มของรังสีจะแปรผกผันกับกำลังสองของระยะทาง

15. 3. เครื่องกำบัง (shielding) เครื่องกำบังที่วางกั้นระหว่างคนกับแหล่งกำเนิดรังสีจะดูดกลืนบางส่วนของรังสีหรืออาจจะทั้งหมดเลยก็ได้ ดังนั้นในกรณีที่ต้องทำงานใกล้กับสารกัมมันตรังสีและต้องใช้เวลานานในการปฏิบัติงาน เราจำเป็นต้องใช้เครื่องกำบังช่วยเครื่องกำบังที่ดีควรเป็นพวกโลหะหนัก เพราะว่าโลหะ หนักจะมีอิเล็กตรอนอยู่เป็นจำนวนมาก ทำให้รังสีเมื่อวิ่งมาชนกับอิเล็กตรอนแล้วจะสูญเสียพลังงานไปหมด ตัวอย่างของเครื่องกำบังเช่น แผ่นตะกั่ว แผ่นเหล็ก แผ่นคอนกรีต ใช้เป็นเครื่องกำบังพวกรังสีเอกซ์และรังสีแกมมา แผ่นลูไซท์ควอทซ์ ใช้เป็นเครื่องกำบังรังสีเบตาได้ อากาศและแผ่นกระดาษ อาจใช้เป็นเครื่องกำบังอนุภาคอัลฟา ส่วนน้ำและพาราฟินใช้เป็นเครื่องกำบังอนุภาคนิวตรอนได้

16. จัดทำโดย นาย จักรพงษ์โสวะภาสน์ น.ส. สโรชา ศรีชนะ น.ส. ประภาพรรณ แสนสุข น.ส. สุกานดา ทองเฟื่อง น.ส. ภาวิณี นาจาน น.ส. ชนิดา พรมมี