Gammakvantit

Gammakvantit, eller gammaquanta i svenska, är kvanta av gammastrålning och därmed högeffektiva fotoner i det elektromagnetiska spektrumet. Till skillnad från tunga partiklar har de ingen vilomassa och färdas med ljusets hastighet. Energin hos en gammakvant ligger vanligtvis i intervallet från cirka 100 keV till flera MeV, vilket motsvarar mycket korta våglängder.

Gammakvant uppkommer vid kärnprocesser och radioaktivt sönderfall, där ett kärnexciterat tillstånd övergår till ett lägre energitillstånd genom att avge ett foton. De kan också bildas vid positronernas annihilation, där ett elektron och ett positron möts och två fotoner på cirka 511 keV frisätts. I kosmiska miljöer produceras gammaquanta i händelser som supernovor, pulsarer och aktiva galaxer.

Interaktioner i materia och egenskaperna hos gammastrålning gör den mycket penetrerande. Gammaquanta kan genomgå fotoelektrisk effekt, Compton-spridning eller parbildning när energin överstiger 1,022 MeV. De är svåra att stoppa helt och kräver tjockt skydd av material som bly eller betong. För mätning och lokalisering används ofta kalibrerade detektorer och miljöer anpassade för höga energi.

Upptäckt, mätning och tillämpningar: Gammaquanta detekteras med scintillationsdetektorer som NaI(Tl), halvledardetektorer (HPGe) och gamma-kameror. Inom medicin används gammafotoner i PET och SPECT för avbildning; inom industrin används gamma-strålning för radiografi och spektroskopi; inom astrofysik studeras de med rymdteleskop som söker högenergetiska källor.

Säkerhet och exponering: eftersom gammastrålning är joniserande krävs noggrann dosimetrik, tidsbegränsning av exponering och lämpligt skydd för att minska strålningsrisker.