Gama Işınları, en yüksek enerjili ışık türüdür. Metallerden ve beton engellerden geçebilirler. X-ışınlarından daha yüksek enerjili olan gama ışınları, patlayan yıldızların kaotik ortamında, elektronların çift yok olmasında veya radyoaktif atomların bozunumunda ortaya çıkarlar. Günümüzde tıbbi bilimciler tarafından da, ameliyatlarda kullanılabilecek kadar yüksek duyarlılıklı biçimde kontrol edilebiliyorlar. İşte gama ışınları hakkında bilmek isteyebileceğiniz ilginç gerçekler:
1. Doktorlar beyin ameliyatlarında “gama ışın bıçağı” kullanıyor
Gama ışınları çok zararlı olabilir (sizi Hulk’a dönüştürmeseler bile), ama yararlı biçimlerde kullanılabilirler. Beyin kanserlerini ve başka sorunları yok etmede, tıbbi bilimciler bazen “gama ışın bıçağı” kullanır. Bu bıçak aslında, yok edilecek hücrelere odaklanmış olan çok sayıda gama ışın demetinden oluşur. Her demet nispeten küçük olduğu için sağlıklı beyin dokusuna çok az zararı dokunur. Fakat odaklandıkları noktadaki ışınım miktarı, kanserleşmiş hücreleri öldürmeye yeter. Beyin çok narin olduğundan, sıradan neşterler kullanmak yerine gama ışın bıçağı yeğlenir.
2.”Gama ışını”nın isim babası Ernest Rutherford
Fransız kimyacı Paul Villard ilk olarak 1900 yılında, iki yıl önce Curie’ler tarafından keşfedilen radyum elementinden yayılan gama ışınlarını tanımladı. Bilimciler atom çekirdeğinin nasıl biçim değiştirebildiğini ilk incelediklerinde, kurşundan yapılmış bir engelde ne kadar ilerleyebildiklerine göre üç tür ışınım tanımlamışlardı. Ernest Rutherford bunları Yunan alfabesinin ilk üç harfi ile adlandırdı: Kurşun engelden hemen sıçrayan alfa, engelde biraz ilerleyebilen beta ve engelin öte yanına geçebilen gama. Bugün biliyoruz ki, alfa ışını aslında helyum çekirdeğinin aynısı (iki proton ile iki nötron), beta ışını ya elektron ya da pozitron ve gama ışını da bir ışık türü.
3. Nükleer tepkimeler başlıca gama ışın kaynaklarından biri
Kararsız bir uranyum çekirdeği nükleer fisyon sürecinde bölündüğünde, bolca gama ışını salar. Fisyon hem nükleer reaktörlerde, hem de nükleer savaş başlıklarında kullanılır. ABD 1960’lardaki nükleer testleri izlemek için uydulara gama ışın dedektörleri yerleştirmişti. Beklediklerinin çok üzerinde patlama buldular. Gökbilimciler sonunda bu patlamaların uzayın derinliklerinden geldiğini anladı; Sovyetler Birliği’nden değil. Bunlara “gama ışın patlamaları” adını verdiler. Artık biliyoruz ki, gama ışın patlamaları iki tür oluyor: Aşırı büyük kütleli yıldızların patlamasından gelenler ile nötron yıldızlarının birbirleri veya kara delikler ile çarpışmalarından gelenler.
4. Higgs bozonunun keşfinde gama ışınları önemli bir rol oynadı
Parçacık fiziğinin Standart Modeli’ndeki parçacıkların büyük bölümü kararsız parçacıklardır. Var olduktan kısa süre sonra başka parçacıklara bozunurlar. Örneğin Higgs bozonu, gama ışınları da dahil pek çok farklı tip parçacığa bozunabilir. Kuramsal olarak bir Higgs bozonunun gama ışınlarına bozunma oranı %0,2’den ibaret olsa da, bu tip bir bozunmayı saptamak kolaydır. Higgs bozonunun ilk keşfinde de bu tip bir bozunumdan yararlanılmıştı.
5. Bilimciler gama ışın araştırmaları için uzay teleskopları kullanıyor
Uzaydan dünyaya gelen gama ışınları, atmosferde atomlarla yaptıkları etkileşim sonucunda, gezegen yüzeyine neredeyse hiç ulaşamaz. Bu sağlığımız için iyi bir şey, ama gama ışın patlamalarını incelemek isteyenlerin işini kolaylaştırmıyor. Bu nedenle gökbilimciler uzaya teleskoplar yerleştirip, gama ışınlarını atmosfere yakalanmadan gözlemlemek istiyorlar. Tabi bunun da güçlükleri var. Örneğin gama ışınlarını odaklamak için normal lens ya da ayna kullanılamıyor; çünkü ışınlar içlerinden geçip gidiyor. Onun yerine, Fermi Gama Işın Uzay Teleskobu gibi cihazlar, gama ışınları bir dedektöre çarptığında oluşan sinyali kaydediyor.
6. Gama ışınlarının bir bölümü yıldırımlardan geliyor
1990’larda uzaydaki gözlem cihazları dünyadan gelen gama ışın patlamaları saptadı ve bunların yıldırımlı fırtınalardan kaynaklandığı anlaşıldı. Statik elektrik bulutlarda biriktiğinde, bir anda şimşek çakar. Bu statik elektrik dev bir parçacık hızlandırıcı gibi davranarak, elektron-pozitron çiftleri üretir ve bu parçacık-antiparçacık çiftleri de “çift yok olması” ile gama ışınlarına dönüşür. Bu patlamalar sadece uçakları etkileyebilecek yüksekliklerde oluşur .
7. Gama ışınları (dolaylı olarak) Dünya’da yaşam olmasını sağlıyor
Güneşin merkezinde hidrojen çekirdekleri sürekli olarak birleşir. Bu gerçekleştiğinde oluşan yan ürünlerden biri de gama ışınlarıdır. Gama ışınlarının enerjisi güneşin merkezini sıcak tutar. Bu ışınların bir kısmı güneşin dış katmanlarına kaçar ve elektronlar ya da protonlarla çarpışarak enerji kaybeder. Enerji kaybederlerken morötesi ışın, kızılötesi ışın ya da görünür ışık haline dönüşürler. Kızılötesi ışınlar dünyayı sıcak tutarken, görünür ışık da dünyadaki bitkilerin yaşamasını sağlar.
Kaynak: Symmetry Magazine, “Incredible hulking facts about gamma rays”
< http://www.symmetrymagazine.org/article/incredible-hulking-facts-about-gamma-rays >