فاتولز - جدیدترین ابزار رایگان وبمستر
اطلاع رسانی - اشعه گاما

اطلاع رسانی

علم طبیعت با فیزیک

اشعه گاما

نگاه اجمالی

اختر فیزیک به عنوان علمی‌ که صرفا به نور مرئی مربوط می‌شود، هر چیزی را که در آسمان قابل روئیت باشد، مورد مطالعه قرار می‌دهد. این مطالعات نخست بوسیله چشم غیر مسلح و بعدها بوسیله دوربین های نجومی صورت گرفت. گسترش روش‌های رادیویی منجر به پیدایش اختر شناسی رادیویی گردید. اخترشناسی کنونی که بوسیله دستگاههای اکتشاف فضا تا این حد مجهز شده، قادر است به آنسوی محدوده جو دست یابد.

با مطالعه تابش‌های فروسرخ ، فرابنفش ، پرتو ایکس و گاما بر میزان اطلاعات خود بیافزاید. امروزه می‌توان آن را به صورت علمی‌ که تمام طول موجها را مورد استفاده قرار می‌دهد، تشریح نمود. اگرچه اختر شناسی بوسیله پرتو ایکس ، که شاخه نسبتا جوانی از این علم است، سهم با ارزشی در تصور ما درباره جهان داشته، ولی احتمالا اختر شناسی پرتو گاما ، یعنی مطالعه پرتو گاما در فضا ، از نظر اطلاعات غنی‌تر است.



تصویر




اخترشناسی با اشعه گاما

اخترشناسی پرتو گاما یعنی بررسی پرتو گاما در فضا. انرژی کوانتاهای پرتو گاما ممکن است صدها ، هزارها یا حتی میلیونها برابر بیشتر از انرژی فوتون‌های نور مرئی باشد. در واقع ، جهان برای پرتو گاما شفاف است. پرتوهای گاما که در مسیر مستقیم از اجسام فوق‌العاده دور حرکت می‌کنند، با خود اطلاعات فراوانی درباره فرآیندهای فیزیکی که در فضا جریان دارند، به همراه می‌آورند. آنچه که از اهمیت ویژه‌ای برخوردار می‌باشد، این است که تابش گاما ممکن است حالات غیرعادی ماده (مسئله‌ای که بسیار مورد توجه فیزیکدانان می‌باشد) را مشخص نماید. این تابش از مکانهایی سرچشمه می‌گیرد که ماده و ضدماده با یکدیگر برخورد می‌کنند و با تشکیل پرتوی کیهانی یعنی جریان ذرات پرانرژی ، همراه می‌باشد.

موانع اختر شناسی توسط اشعه گاما

مشکل اختر شناسی بوسیله اشعه گاما این واقعیت است که گرچه انرژی کوانتاهای گاما بسیار زیاد است. ولی تعداد آنها در مناطقی از فضا که به ما نزدیک می‌باشد، بسیار ناچیز است. دوربینهای نجومی‌ مخصوص پرتو گاما حتی در مورد پرقدرت‌ترین چشمه‌های اشعه گاما ، فقط یک کوانتای پرتو گاما را در هر چند دقیقه نشان می‌دهد.

مشکل دیگر آن است که در مقابل تابش دریافت شده ، مزاحمتهای زمینه‌ای وجود دارد. تحت تأثیر الکترون‌ها و پروتون‌ها (ذرات باردار پرتوی کیهانی که به طرف زمین سرازیر می‌شوند) جو زمین و فضاپیمای حامل دستگاههای ثبت کننده ، تابش گاما را منعکس می‌نمایند.



تصویر




چشمه‌های تابش کننده اشعه گاما

دهها چشمه تابش کننده پرتو گاما بوسیله دوربینهای نجومی ‌مخصوص پرتو گاما که در وسایل نقلیه فضایی کار گذاشته شده‌اند، کشف گردیده است. تاکنون چنین امکانی وجود نداشته که با قاطعیت بگوییم این چشمه‌ها ، ستارگان هستند یا اجسام متراکم یا اجسام گسترده. بواسطه دلیلی می‌توانیم تصور کنیم تابش گاما از رویدادهای شدیدی که با تغییرات زیاد همراه هستند، مانند ابرنواخترها ، پدید می‌آید.

اشعه گاما در ابرنواختران

مطالعه‌ای که بر روی بقایای 88 ابرنواختر انجام گردید، فقط وجود دو چشمه اشعه گاما را مشخص نموده است. در عین حال چشمه‌های برون کهکشان اشعه گامایی ثبت شده‌اند. آنها به کهکشانهای فعال و اخترنماهایی که قدرت انفجارشان دهها میلیون برای انفجارهای ابرنواختر است مربوط می‌شوند. کاملا امکان دارد علم اخترشناسی در آستانه کشف یک جسم فضایی که متعلق به گروه کاملا جدیدی است، قرار داشته باشد.

تصور می‌شود که انفجارهای ابرنو اختر یکی از مراحل پایان زندگی ستاره است. در عین حال مراحل اولیه تکامل ستاره‌ای نیز با رویدادهای شدید همراه می‌باشند. احتمالا می‌توان تصور نمود که تابش گاما و وقایع شدیدی که موجب پدید آمدن آن می‌شوند، به تولد ستارگان مربوط هستند، نه به مرگ آنها.

تپ اخترها

ستارگان نوترونی با تپ اخترها از چشمه‌های تابش پرتو گاما هستند. پرقدرت‌ترین تپ اختر که بوسیله دوربین‌های نجومی‌ نوری قابل ثبت نمی‌باشد، در صورت فلکی بادبان (شراع) قرار دارد. تپ اختر دیگری به سحابی خرچنگ مربوط می‌شود. تاکنون مستقیما دلایلی به دست نیامده که وجود هسته‌های پرانرژی را با تپ اخترها ارتباط دهد و بنابراین حاکی از این مطلب باشد که تپ اخترها ، منابع اولیه پرتوی کیهانی هستند.

به احتمال زیاد تابش گاما به وسیله الکترونهای سریع که منشا ثانویه دارند (الکترون ثانویه) یعنی الکترونهایی که در نتیجه برخورد بین هسته‌های موجود در پرتوی کیهانی و هسته‌های موجود در گاز میان ستاره‌ای پدید می‌آیند، ایجاد می‌گردد.

ثبت تابش گاما

در چند سال اخیر پیش دستگاههای نصب شده در ماهواره‌های مصنوعی زمین و بالونهای مطالعاتی که تا ارتفاع زیادی بالا می‌روند، ایجاد تابش گامای پرقدرت کیهانی را در اثر انفجار ثبت نمودند. انرژی آزاد شده در این انفجارها حدود یک میلیون برابر بزرگتر از انرژی تابش مرئی خورشید بود. ماهیت فیزیکی این پدیده‌ها هنوز مشخص نیست، ولی دلیلی وجود دارد تا تصور کنیم که آنها احتمالا با رویدادهایی که در منظومه ستارگان دوتایی (که حاوی ستارگان نوترونی می‌باشند) رخ می‌دهد، ارتباط دارند. یکی از احتمالات این است که ظهور ناگهانی پرتو گاما در نتیجه خارج شدن ماده از یکی از ستارگان منظومه دوتایی و فروریختن آن بر روی همراه نوترونی این ستاره می‌باشد.

کاربرد اشعه گاما

انتظار می‌رود که مطالعه پرتو گامای کیهانی پاسخگوی سوالاتی باشد که برای ما از نظر ادراک ساختمان اجسام فضایی و ادراک رویدادهایی که در جهان اتفاق می‌افتند، اهمیت زیادی دارند. این واقعیت که کوانتاهای گاما در مسیرهای مستقیمی ‌انتشار می‌یابند، نه تنها کشف منابع اشعه گاما را که در دوردست قرار دارند، بلکه تعیین مسیر آنها را آسان‌تر می‌نماید. از سوی دیگر تابش گاما که در نتیجه فعالیت ذرات سریع و غیر حرارتی ایجاد می‌گردد، اطلاعاتی را در مورد پدیده‌هایی که مربوط به تجمع زیاد این ذرات می‌شود، با خود حمل می‌نماید.
اشعه گاما چیست ؟

از تابشهای الکترو مغناطیسی و از جنس نور و اشعه ایکس هستند. این اشعه طول موجهایی کوتاهتر از طول موج نور و اشعه ایکس دارد و بر سلول های بینایی اثر مخرب میگذارد. اشعه گاما مانند تابشهای دیگر الکترو مغناطیسی با سرعت نفوذ منتشر میشوند . توانایی نفوذ این اشعه خیلی بیشتر از توانایی نفوذ اشعه بتا و اشعه آلفاست. اشعه گاما به هنگام فروپاشی هسته عناصر رادیو اکتیو به وجود می آید.. هسته رادیو اکتیو وقتی اشعه گاما تابش کند مقداری از انرژی خود را از دست میدهد ولی در ساختمان آن تغییری به وجود نمی آید. هر چه هسته رادیو اکتیو اشعه گاما با طول موج کمتر تابش کند انرزی تابشی آن بیشتر و توانایی نفوذ آن زیادتر میشود. مثلا اگر هسته ای ۵ میلیون الکترون ولت از دست بدهد، توانایی نفوذ اشعه آن به قدری زیاد است که از ورقه اهن به ضخامت ۲/۵ سانتیمتر، آبی به عمق ۲۳ سانتیمتر یا ورقه ای از سرب به قطر ۱۳ میلیمتر میتواند تنها جلو عبور نصف آن را بگیرد. به این ترتیب سرب بهترین وسیله برای جلوگیری از اشعه گاماست.

[ویرایش] یونش

اشعه گاما اشعه هنگام عبور از مواد با اتمهای آن برخود میکند و گاه بر اثر این برخوردها ممکن است الکترونها از اتمهای این مواد جدا شوند و یون تولید کنند. این فرایند را یونیزاسیون ( یونش ) گویند.

[ویرایش] گاما و سلامت

اشعه گاما هنگامی که از بدن بگذرد، در بافتها یونش میکنند. اشعه گاما اگر بیش از اندازه به بدن بتابد، ممکن است به سلول های بدن اسیب برساند. همیشه اشعه گاما از طریق آبی که می آشامیم یا هوایی که تنفس میکنیم، به ما می رسد اما چون مقدار آن بسیار ناچیز است، خطری برای ما ندارد.

[ویرایش] گاما در پزشکی و صنعت

با اینکه اشعه گاما به میزان زیاد ممکن است برای بدن خطر ناک باشد، ولی گاه فایده بسیار دارد. از این اشعه میتوان برای درمان برخی بیماریهای سرطانی و نارحتیهای پوستی استفاده کرد. درمان به وسیله اشعه گاما را رادیوتراپی می نامند. در صنعت نیز از اشعه گاما که از رادیم و کبالت رادیو اکتیو با قدرت زیاد تابش میشوند، برای پیدا کردن حفره های ریز و شکستگیهای قطعات فلزی استفاده میکنند. دانشمندان اشعه گاما را برای نگهداری مواد غذایی و جوش دادن لاستیک نیز به کار برده اند.

[ویرایش] منبع

فرهنگنامه کودکان و نوجوانان؛ جلد سوم؛ نشر فرهنگنامه، شرکت تهیه و نشر فرهنگنامه کودکان و نوجوانان ؛ ۱۳۷۶

پرتودرمانی

از ویکی‌پدیا، دانشنامهٔ آزاد
(تغییرمسیر از رادیوتراپی)
پرش به: ناوبری, جستجو
یک دستگاه شتابدهندهٔ لیناک C-LINAC ساخت واریان مدیکال سیستمز، و نحوهٔ قرار گرفتن بیمار

پرتودرمانی یا رادیوتراپی (به انگلیسی: Radiation therapy) یکی از مهم‌ترین شاخه‌های فیزیک پزشکی است. پرتودرمانی به درمان بیماری با استفاده از پرتوهای نافذ مانند پرتوهای ایکس و آلفا و بتا و گاما که یا از دستگاه تابیده می‌شوند یا از داروهای حاوی مواد نشاندارشده ساطع می‌شوند گویند .

کاربرد اصلی پرتو درمانی در معالجه و یا تقلیل امراض سرطانی می‌باشد.[۱]

نزدیک دو سوم از بیماران سرطانی در جریان مداوای خود از پرتودرمانی استفاده می‌کنند. در سال ۲۰۰۴، این تعداد در آمریکا به ۱ میلیون نفر رسید. در این میان، سرطان پروستات، سرطان ریه، و سرطان سینه ۵۶٪ معضلات را تشکیل می‌دادند[۲].

محتویات

[نهفتن]

پیشینه [ویرایش]

گوردون آیزاک، نخستین بیماری که توسط یک لیناک در ۱۹۵۷ برای رتینوبلاستوما معالجه گردید. تصویر از موسسه ملی سرطان آمریکا.

بسیاری تولد پرتودرمانی را به سال ۱۸۹۶ نسبت می‌دهند. در آن سال، یک جراح اتریشی بنام لئوپولد فرویند[۳] چگونگی درمان یک خال گوشتی توسط پرتوهای اشعه ایکس را برای نخستین بار به انجمن پزشکی وین نشان داد.[۴]

پرتودرمانی نوین [ویرایش]

در پرتو درمانی از شتابدهنده‌هایی ویژه برای تولید الکترون جهت نفوذ به درون بدن بیمار استفاده می‌شود. از پرتوهای فوتونی پر انرژی نیز استفاده می‌شود.

برای نمونه می‌توان از سیستم‌های چاقوی گاما، سایبر نایف، لیناک و توموتراپی نام برد. اما گاهی نیز از تکنیک‌های کاشت رادیو ایزوتوپ، همانند برکیتراپی نیز استفاده می‌گردد.

در روشهای پرتودرمانی نوین نیز از پرتوهای با انرژی بالا از پروتون یا نوترون نیز استفاده می‌گردد (که به آن پروتون درمانی و درمان با گیراندازی نوترون بور گویند) و استفاده از یونهای سنگینتر نیز در مرحله تحقیقات است.

اشتغال [ویرایش]

نمونه‌ای از برنامه ریزی پرتوی ناحیه کفل جهت پرتودرمانی بکمک نرم‌افزارهای ویژه در دانشگاه تافتز

در سال ۲۰۰۴، ۲۹۹۷۰ متخصص در زمینه پرتودرمانی در آمریکا در حال کار بودند که این تعداد در مقایسه با سال ۲۰۰۳ حدود ۳٪ افزایش داشت.[۵]

جستارهای وابسته [ویرایش]

منابع و پانویس [ویرایش]

  1. The Physics of Radiation Therapy, Faiz M Khan, Lippincott Williams & Wilkins, 3 edition, 2003
  2. http://www.astro.org/AboutUs/documents/2007aboutastro.pdf
  3. Leopold Freund
  4. Radiobiology for the Radiobiologist. Eric Hall. 2006. 6ED. ISBN 0-7817-4151-3 pp.5
  5. http://www.astro.org/AboutUs/documents/2007aboutastro.pdf
    • واژه‌های مصوب فرهنگستان زبان وادب فارسی

پیوند به بیرون [ویرایش]

جستجو در ویکی‌انبار در ویکی‌انبار منابعی در رابطه با پرتودرمانی موجود است.
[ جمعه 1390/06/11 ] [ 11:23 ] [ مایکل ] [ ]