Diskuze: Proč je záření Gama škodlivé?

Filip

Člen

Filip:25.12.2017 20:52

Ahoj. Dokázal by mi někdo prosím vysvětlit, proč je záření Gama tak škodlivé? Jeho vlnová délka je 10 pm, to znamená, že je celkem málo pravděpodobné, že se foton v podobě Gama záření "srazí" s nějakým jiným prvkem v mé DNA a následně ho poškodí? A co takové viditelné světlo? To má vlnovou délku cca 300 - 800 nm, jeho fotony tak "naráží" téměř do všeho, takže by mělo poškodit např. již zmíněné DNA?
Nejsem žádný fyzik, jen se o okolním světě učím tak "teoreticky" a tohle mě zajímá již nějakou dobu.

Děkuji mockrát za každou odpověď

Editováno 25.12.2017 20:53

Odpovědět

25.12.2017 20:52

Petr Čech

Tvůrce

Petr Čech:25.12.2017 21:34

Ahoj, hlavní problém je v energii, gama záření je nejvíce energetické, takže může zapříčinit třeba rozklad tkáně, pokud narazí do DNA, může dojít k mutacím a nádorům.
Ohledně vlnové délky, když je to malá vlnová délka, je pravděpodobnost srážky spíš větší, ne?(nevím). Ale u viditelného světla to právě nevadí proto, že má relativně malou energii, takže ho v pohodě pohltíme a nic se nestane. Přesto jistě víš, že bys měl mít na sluníčku opalovací krém - to je především proto, že v prakticky stopovém množství se k nám dostává UV záření, které má už energii větší, proto může zapříčinit to, co gama, jen v mnohem menším měřítku, navíc jen v kůži, protože se nedostane "dovnitř".

Nahoru Odpovědět

25.12.2017 21:34

the cake is a lie

Filip

Člen

Filip:25.12.2017 21:57

Děkuji za odpověď. To ano, ale co ta energie vlastně je? Dokážu si představit energii jako "něco" co tu elementární částici pohání. Jenomže když se nad tím tak zamyslím, tak ta energie se musí projevit buď v rychlost, což je ale konstantní a sice c (rychlost světla, dle prostředí) nebo v dané vlnové délce, která má však vliv pouze na propustnost. Nějak mi nejde do hlavy, co dalšího se může rozlišovat jako energie toho fotonu.

Omlouvám se za takové otázky, jistě to někoho napadne hned, ale jsem trochu víc pomalejší..

Nahoru Odpovědět

25.12.2017 21:57

Martin Dráb

Tvůrce

Martin Dráb:25.12.2017 22:25

Já to chápu tak, že čím více částice s nulovou klidovou hmotností (tedy i foton) nese energie, s tím větší frekvencí kmitá (což zároveň znamená kratší vlnovou délku). U částic s nenulovou klidovou hmotností má vliv i na rychlost (hmotnost a podobné věci vyplývající z teorie relativity).

Samozřejmě, že čím vyšší energii částice nese, tím větší má "průraznost". Při průchodu prostředím může díky srážkám s ostatními částicemi část své energie ztratit (předat částicím, do kterých narazí). Například u některých kovů dochází při dopadu světla k uvolňování elektronů (fotoelektrický jev) právě v důsledku toho, že přilétající fotony narážejí do elektronů, kterým dávají energii dostatečnou k úniku z atomů.

Je to v zásadě ta samá energie, jakou používáš, když třeba něco někam stěhuješ, jen o hodně hodně menší (měří se v elektronvoltech (eV) a 1 eV = 1,6*10⁻¹⁹ J).

Nahoru Odpovědět

25.12.2017 22:25

2 + 2 = 5 for extremely large values of 2

Patrik Valkovič

Tvůrce

Patrik Valkovič:26.12.2017 0:22

viz. https://cs.wikipedia.org/…cké_spektrum
Energie E=h*f kde h je konstanta...tedy energie záření je přímo úměrná na frekvenci záření. Viditelné světlo má frekvenci někde od 340 do 800 MHz, proto má menší energii než gamma záření.
Co se "srážením" týče, tak se vlna dokáže ohnout za objekty velikosti menší než je vlnová délka lambda=rychlost/frekvence. Proto například zvuk (který má nízké frekvence 20Hz až 20MHz) slyšíme i za roh (hlavně nízké frekvence - bicí), na rozdíl od světla. Na druhou stranu, při nízké frekvenci může záření předmětem "proletět" - to ale neznamená, že nedochází k srážkám s částicemi předmětu. Toho se využívá například při rengenu, kdy proletí částice řídkým prostředím a projde částic hodně, naproti tomu pro hustší prostředí (kost) je srážek více a tak tolik částic neproletí (tmavší místo na rengenu).
Co se týče gama záření, má vlnovou délku v řádek piko metrů - má tedy vysokou energii a dokáže narazit i do samotných atomů (které mají velikosti v řádu desítek piko metrů). Z toho plyne, že dokáže při dopadu na atom předat část svojí energie a tím atom destabilizovat (fotoelektronový jev). Bacha, při radioaktivních jevech se využívá beta záření (aspoň co si pamatuji), které není tak silné.

Editováno 26.12.2017 0:23

Nahoru Odpovědět

26.12.2017 0:22

Nikdy neumíme dost na to, abychom se nemohli něco nového naučit.

Petr Kouřil

Tvůrce

Petr Kouřil:20.7.2018 10:59

Díky Patrikovi za odkaz i vysvětlení. Jen bych si dovolil výklad upřesnit - rozsah frekvencí viditelného záření je podle wikipedie i podle mých výpočtů (f = c/lambda) mezi 400-800 THz (terahertz) a zvukové frekvence, které slyšíme jsou max. v řádu kHz (cca 20Hz - 15kHz). Frekvence záření gama je v řádech EHz (exahertz) a vyšších.

Nahoru Odpovědět

20.7.2018 10:59

Cokoliv děláš má smysl i když to tak na první pohled nevypadá.

Peter Mlich

Člen

Peter Mlich:6.11.2018 15:59

Pozn. A proc je prach na mesici skodlivy, ikdyz neni radioaktivni? Jednoduse proto, ze jsou to tak miniaturni castice a navic ostre ulomky, ze pronikaji skrz sitovinu, latku i zivou tkan. A uvnitr delaji neplechu.
Podobne gama zareni. Vibruje na takove urovni, ze projde skrz a pak reaguje uvnitr tela s tim, s cim nema.

Nahoru Odpovědět

6.11.2018 15:59

Jan Jurníček

Člen

Jan Jurníček:13.11.2018 19:20

Gama záření je spolu se zářením X (Roentgenovým) , na rozdíl od elektromagnetického záření vlnových délek ultrafialového záření a delších, zářením ionizujícím. To znamená, že nese dostatečnou energii na to, aby vyrazilo elektron od atomu či molekuly a vytvořilo ionty.
U toho UV záření dochází spíše k fotochemickým reakcím, tedy vybuzení valenčních elektronů v molekulách (či skupinách) na vyšší energetickou hladinu (nikoliv však k ionizaci), kdy jsou reaktivnější a následným reakcím. Například UV záření kolem vlnových délek 240 nm je zachycováno thyminem a dochází k jeho dimerizaci a tím poškození DNA. DNA (a další kritické struktury v buňce) však může být poškozena nejen přímým záchytem, ale také sekundárně agresivními látkami, které vzniknou fotochemickými reakcemi.
Pokud se týče srovnání záření beta (elektrony) a gama (resp.X), tak pravděpodobnost interakce beta s látkou, kterou prochází, je mnohem vyšší, a proto záření beta není tak pronikavé, jako X, natož gama. Ale je nenulová a gama nese dostatečnou energii na to, aby tudy, kudy projde, nadělalo velkou paseku.

Nahoru Odpovědět

13.11.2018 19:20

Lava

Člen

Lava:10.2.2020 16:48

DNA nepoškodzuje len Gama žiarenie, ale aj ostatné typy jadrového žiarenia. Čaro je v tom, že alfa žiarenie sú jadráhélia, čiže ak pred tebou na stole leží niečo, čo vyžaruje alfa žiarenie, môžeš byť úplne v pohode, nič ti nehrozí, nakoľko po 10cm je toto žiarenie tak oslabené, že je prakticky neškodné. Ale skús ho vdýchnuť nosom, alebo zjesť. Bude s tebou raz dva amen.
V zásade sa jadrové žiarenie pokladá za "radikál", teda časticu, ktorá je veľmi reaktívna a dokáže rozbíjať aj inak bežné zlúčeniny, ktoré sú stabilné (ďalšie voľné radikály sú napr. atóm chlóru - lebo má 7 valenčných elektrónov a vysokú elektronegativitu, takže pri prvej možnej príležitosti si zoberie k sebe nejaký iný atóm, koniec koncov toto využívame pri čistení hajzla. Zo sava sa uvoľňuje atomárny chlór, ktorý sa "prilepuje" na bunkové steny baktérií a trhá im atómy, takto zabíja baktérie).
Čo sa týka DNA, tak tam je ten problém, že jadrové žiarenie "vytrhne" časť dusikatej bázy z DNA, čím nastane poškodenie DNA. Teraz môžu nastať dva prípady

Odštiepi sa len ľavá, alebo len pravá časť reťazca. To pre bunku nie je problém, keďže dusíkaté bázy sa vždy spájajú len dve a dve. Teraz presne si nepamätám ako, ale dajme tomu, že adenín sa spája len s tymínom a cytozín s uracilom. Teda ak na jednej strane ostal uracil, bunka vie, že na druhú stranu musí doplniť cytozín. Problem fixed.
Odštiepi sa celý pár dusikatej bázy, v takom prípade bunka úplne náhodne doplní to reťazca DNA to, čo má "po ruke". Pritom často nastáva situácia, v ktorej sa bunka opraví tak, že je z nej v podstate rakovinová bunka (teda DNA potlačí funkciu kontrólneho uzla a môže sa začať nekontrolovane deliť). Vtedy príde na rad leukocyt, alebo iná biela krvinka a takúto bunku zfagocytuje (čiže v podstate "zožere"). Toto sa v našich telách deje bežne viackrát denne. Rakovina je najmä chorobou slabého imunitného systému a spôsobujú ju najmä voľné radikály (ale nielen, človek môže mať genetickú predispozíciu, alebo ju môže spôsobiť vírus, či iné faktory)

Nahoru Odpovědět

10.2.2020 16:48

Aspartám, sacharín, to je môj vitamín