Gama zračenje. Nastajanje i primena gama zračenja u medicini

Gama zračenje ili gama zraci, gama fotoni (γ-zračenje, γ-zraci) je oblik elektromagnetnog zračenja sa najprodornijim fotonima, odnosno najmanjim talasnim dužinama u elektromagnetnom spektru. Nastaju u interakcijama subatomskih čestica kao što su anihilacija čestice i antičestice i radioaktivni raspad; većina zračenja potiče iz nuklearnih reakcija koje se odigravaju u međuzvezdanoj sredini u svemiru. Ime γ-zraci (γ-zračenje) su dobili po tome što je to bila treća vrsta prodornih zraka otkrivena posle α- i β-zraka.

Gama zraci su snopovi fotona. Foton je kvant energije, odnosno „energetski paket”, bez mase mirovanja. Frekvencija i talasna dužina gama zrake u funkciji energije su određene Plankovim zakonom:

ΔE = h v = h c / λ,

gde je: h – Plankova konstanta, c – brzina svetlosti i λ – talasna dužina gama zraka.

Gama fotoni energija viših od 1.02 MeV, u blizini atomskog jezgra mogu doživeti reakciju koja se zove stvaranje parova, pri kojoj se energija od 1.02 MeV upotrebi na stvaranje dva elektrona suprotnih naelektrisanja, a ostatak energije fotona podeli se na kinetičke energije ovih čestica. Ova reakcija je od značaja samo za fotone visokih energija u materijalima sa visokim atomskim brojem.