Radiação gama ou raio gama (γ) é um tipo de radiação electromagnética produzida geralmente por elementos radioactivos, processos subatómicos como a aniquilação de um par positrão-electrão. Este tipo de radiação tão energética também é produzido em fenómenos astrofísicos de grande violência. Possui comprimento de onda de alguns picómetros até comprimentos mais ínfimos como 10-15/10-18 metros.
Por causa das altas energias que possuem, os raios gama constituem um tipo de radiação ionizante capaz de penetrar na matéria mais profundamente que a radiação alfa ou beta. Devido à sua elevada energia, podem causar danos no núcleo das células, por isso usados para esterilizar equipamentos médicos e alimentos.
A energia deste tipo de radiação é medida em Megaelectrão-volts (MeV). Um Mev corresponde a fotões gama de comprimentos de onda inferiores a 10 - 11 metros ou frequências superiores a 1019 Hz.
Os raios gama são produzidos na passagem de um nucleão de um nível excitado para outro de menor energia e, na desintegração de isótopos radioactivos. Estão geralmente associados com a energia nuclear e aos reactores nucleares. A radioactividade se encontra no nosso meio natural, desde os raios cósmicos que bombardeiam a Terra provenientes do Sol e das Galáxias de fora do nosso sistema solar, até alguns isótopos radioactivos que fazem parte do nosso meio natural.
Os raios gama produzidos no espaço não chegam à superfície da Terra, pois são absorvidos na parte mais alta da atmosfera. Para observar o universo nestas frequências, é necessária a utilização de balões de grande altitude ou observatórios espaciais. Em ambos os casos se utiliza o efeito Compton para detectar os raios gama. Estes raios são produzidos em fenómenos astrofísicos de alta energia como em explosões de supernovas ou núcleos de galáxias activas.
Em astrofísica se denominam erupções de raios gama (Gamma Ray Bursts) as fontes de raios gama que duram alguns segundos ou algumas poucas horas, sendo sucedidas por um brilho decrescente da fonte em raios X. Ocorrem em posições aleatórias do céu e sua origem permanece ainda sob discussão científica. Em todo caso parecem constituir os fenómenos mais energéticos do universo.
A radiação gama é usada nos exames da medicina nuclear, nomeadamente nas Tomografias por Emissão de Positrões (PET). Ela é detectável com uma câmera gama.
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