Röntgen- und Gammastrahlen sind hochfrequente elektromagnetische Strahlung:
Energie und Ionisierung
Gammastrahlen, Röntgenstrahlen und einige ultraviolette Wellen haben eine so hohe Energie, dass sie ionisierend sind, d.h. sie können Elektronen aus den Atomen herausschlagen.
Dadurch werden die Atome aufgeladen und neigen eher zu neuen chemischen Reaktionen, die unseren Zellen schaden können, indem sie sie abtöten oder so verändern, dass sie unkontrolliert wachsen und Krebs bilden.
Röntgenstrahlen
Röntgenstrahlen haben eine hohe Energie und können viele Materialien durchdringen, auch unseren Körper!
Unterschiedliche Materialien absorbieren Röntgenstrahlen in unterschiedlichem Maße.
Beispiel: Knochen absorbieren Röntgenstrahlen stärker als Muskeln, deshalb ist unser Skelett auf einem Röntgenbild zu sehen.
Röntgenbild einer Hand auf einer Computermaus
Die Röntgenplatte wird durch die Röntgenstrahlen verdunkelt, so dass unsere Knochen weißer erscheinen.
Aber Röntgenstrahlen sind schlecht für uns, oder? Ja, das sind sie!
Aber bei einer Röntgenuntersuchung wird nur sehr wenig Strahlung verwendet, und die Risiken sind gering im Vergleich zu den Vorteilen, die wir haben, wenn wir wissen, was sich in unserem Körper befindet, wenn wir krank sind oder uns verletzt haben.
Menschen, die täglich mit Röntgenstrahlen arbeiten, müssen vorsichtig mit ihrer Strahlenbelastung umgehen. Sie müssen den Raum verlassen, bevor sie geröntgt werden, und außerdem Bleischürzen tragen.
Röntgenstrahlen können auch verwendet werden, um Taschen und Kisten zu scannen, um versteckte Gegenstände zu entdecken.
Ein Röntgenbild eines elektronischen Geräts
Quellen
Die Sonne sendet Röntgenstrahlen aus, aber sie werden glücklicherweise von der Erdatmosphäre blockiert.
Wir können Röntgenstrahlen erzeugen, indem wir hochenergetische Elektronen auf Schwermetallobjekte wie Wolfram treffen lassen:
Weiche und harte
Es gibt „weiche“ und „harte“ Röntgenstrahlen.
- Weiche Röntgenstrahlen liegen im elektromagnetischen Spektrum zwischen Ultraviolett und Gammastrahlen
- Harte Röntgenstrahlen liegen im gleichen Bereich wie Gammastrahlen
Gammastrahlen
Gammastrahlen haben die höchste Energie, die höchste Frequenz und die kürzeste Wellenlänge im elektromagnetischen Spektrum.
Frequenzen sind größer als etwa 1018 Hz. Das sind 1.000.000.000.000.000.000 Zyklen pro Sekunde. Eine fantastisch hohe Rate!
Und die Wellenlängen sind kleiner als 100 Pikometer. Ein Pikometer (kurz pm) ist ein Millionstel eines Millionstels eines Meters.
Und die Energie ist enorm, etwa eine Million Mal so groß wie die Energie des Lichts.
Wie auch immer man es betrachtet, Gammastrahlen sind extrem.
Quellen
Gammastrahlen werden von sehr energiereichen Quellen wie Neutronensternen und Pulsaren
Aber auch von Blitzen und radioaktivem Zerfall ausgesandt.
Die Sonne erzeugt auch Gammastrahlen, aber sie entweichen nicht aus der Sonne, außer bei Sonneneruptionen.
Gefahr!
Gammastrahlen schädigen unsere Zellen. Gammastrahlen sind also gefährlich, aber auch nützlich für spezielle Anwendungen wie das Abtöten von Krebszellen.