Sinar gama

Ilustrasi emisi sinar gama () dari inti atom
Sinar gama dipancarkan selama fisi nuklir dalam ledakan nuklir.
Sinar gama (sering kali dinotasikan dengan huruf Yunani gama, γ) adalah sebuah bentuk berenergi dari radiasi elektromagnetik yang diproduksi oleh radioaktivitas atau proses nuklir atau subatomik lainnya seperti penghancuran elektron-positron.
Sinar gama membentuk spektrum elektromagnetik energi tertinggi. Sinar gama sering kali didefinisikan bermulai dari energi 10 keV/ 2,42 EHz/ 124 pm, meskipun radiasi elektromagnetik dari sekitar 10 keV sampai beberapa ratus keV juga dapat menunjuk kepada sinar X keras. Penting untuk diingat bahwa tidak ada perbedaan fisik antara sinar gama dan sinar X dari energi yang sama—keduanya adalah dua nama untuk radiasi elektromagnetik yang sama, sama seperti sinar matahari dan sinar bulan adalah dua nama untuk cahaya tampak. Namun, gama dibedakan dengan sinar X dari sumber mereka. Sinar gama adalah istilah untuk radiasi elektromagnetik energi-tinggi yang diproduksi oleh transisi energi karena percepatan elektron. Karena beberapa transisi elektron memungkinkan untuk memiliki energi lebih tinggi dari beberapa transisi nuklir, ada tumpang-tindih antara apa yang kita sebut sinar gama energi rendah dan sinar-X energi tinggi.
Sinar gama merupakan sebuah bentuk radiasi mengionisasi; mereka lebih menembus dari radiasi alfa atau beta (keduanya bukan radiasi elektromagnetik), tetapi kurang mengionisasi.
Perlindungan untuk sinar gama membutuhkan banyak massa. Bahan yang digunakan untuk perisai harus diperhitungkan bahwa sinar gama diserap lebih banyak oleh bahan dengan nomor atom tinggi dan kepadatan tinggi. Selain itu, semakin tinggi energi sinar gama, makin tebal perisai yang dibutuhkan. Bahan untuk menahan sinar gama biasanya diilustrasikan dengan ketebalan yang dibutuhkan untuk mengurangi intensitas dari sinar gama setengahnya. Misalnya, sinar gama yang membutuhkan 1 cm (0,4 inci) "lead" untuk mengurangi intensitasnya sebesar 50% juga akan mengurangi setengah intensitasnya dengan konkrit 6 cm (2,4 inci) atau debut paketan 9 cm (3,6 inci).
Sinar gama dari fallout nuklir kemungkinan akan menyebabkan jumlah kematian terbesar dalam penggunaan senjata nuklir dalam sebuah perang nuklir. Sebuah perlindungan fallout yang efektif akan mengurangi terkenanya manusia 1000 kali.
Sinar gamma, sebagai radiasi pengion, merupakan ancaman bagi organisme hidup. Sinar ini berpotensi menyebabkan perubahan DNA (mutasi), pertumbuhan kanker, dan tumor, dan pada tingkat yang lebih tinggi, sinar ini dapat menyebabkan luka bakar dan penyakit yang berhubungan dengan radiasi. Karena kemampuannya untuk menembus materi secara mendalam, radiasi ini dapat membahayakan sumsum tulang dan organ dalam. Tidak seperti radiasi alfa dan beta, sinar gama dengan mudah menembus tubuh, sehingga menghadirkan tantangan yang signifikan bagi proteksi radiasi. Perisai dari bahan padat seperti timbal atau beton diperlukan untuk mengurangi efeknya. Di planet kita, magnetosfer bertindak sebagai pelindung, melindungi kehidupan dari sebagian besar radiasi kosmik yang mematikan kecuali sinar gama.
Dalam hal ionisasi, radiasi gama berinteraksi dengan bahan melalui tiga proses utama: efek fotoelektrik, penyebaran Compton, dan produksi pasangan.