La scoperta dei raggi gamma è generalmente attribuita al fisico francese Henri Becquerel nel 1896. Una forma ad alta frequenza di radiazioni elettromagnetiche, la radiazione gamma è nota per causare tipi di cancro e altri problemi medici negli esseri umani. Tuttavia, quando viene utilizzato in un ambiente controllato, i raggi gamma possono essere applicati a numerosi campi, dalla scienza medica alla conservazione degli alimenti, con risultati sia benefici che altamente efficaci se somministrati a basse dosi.

Applicazioni di trattamento medico

I raggi gamma ionizzano i tessuti viventi, causando il cancro producendo radicali liberi. Tuttavia, poiché i raggi gamma uccidono anche i batteri e le cellule tumorali, sono stati usati per uccidere certi tipi di cancro. In una procedura controllata, i raggi gamma vengono impiegati come un "coltello gamma" costituito da più raggi concentrati di raggi gamma che sono focalizzati direttamente su un tumore per uccidere le cellule tumorali lasciando intatte le cellule circostanti. I raggi gamma sono stati utilizzati anche per sterilizzare le apparecchiature come alternativa ai trattamenti chimici.

Applicazioni di diagnostica medica

Come altre onde elettromagnetiche, i raggi gamma possono essere emessi in intervalli diversi. Come strumento diagnostico, i raggi gamma potrebbero essere emessi sulla stessa gamma di energia dei raggi X. Ad un paziente viene iniettato un isomero nucleare chiamato tecnezio-99m, un tracciante radioattivo che emette raggi gamma. Una fotocamera gamma viene quindi utilizzata per formare un'immagine della distribuzione del tracciante nel corpo mappando i raggi gamma. Questa immagine può essere utilizzata per diagnosticare una serie di condizioni dalla distribuzione delle cellule tumorali, alle anomalie cerebrali e cardiovascolari.

Applicazioni industriali

I raggi gamma vengono utilizzati in ambito industriale per rilevare i difetti in getti di metallo e per trovare punti deboli in strutture saldate. In un processo noto come radiografia industriale, sezioni di strutture sono bombardate da raggi gamma che passano in sicurezza attraverso il metallo. Il metallo viene quindi osservato dalle telecamere gamma portatili che mostrano un oscuramento dei punti deboli nella struttura su un'immagine fotografica. I raggi gamma vengono anche utilizzati per esaminare i bagagli e il carico dell'aeroporto. Iniziata nel 2002, la Container Security Initiative utilizza l'uso di sistemi di imaging per veicoli e container che utilizzano i raggi gamma più o meno allo stesso modo della medicina diagnostica per acquisire immagini a raggi gamma del carico mentre viene importato ed esportato dagli Stati Uniti.

Applicazioni dell'industria alimentare

I raggi gamma, ovvero la forma di un radionuclide chiamato cobalto 60, vengono utilizzati per conservare il cibo nello stesso modo in cui vengono utilizzati per sterilizzare le apparecchiature mediche in quanto irradiano decadimento che causa batteri. Cobalto 60 produce basse quantità di radiazioni gamma, che gli consentono di uccidere batteri, insetti e lievito senza causare una dose letale di radiazioni negli esseri umani. Il processo impedisce anche germinazione e maturazione di frutta e verdura, mentre altrimenti non provoca cambiamenti significativi nel contenuto del cibo.