Egoera kitzikatuko nukleo bat gamma desintegrazio-moduan desintegratzen bada, oinarrizko egoerara edo energia txikiagoko egoera kitzikatuetara desintegratzen da, eta fotoiak igortzen ditu, egoera kitzikatuko atomo baten kasuan gertatzen den bezala.

Gamma erradiazioa nukleo kitzikatu baten desintegrazioaren ondorio da. Egoera kitzikatuko nukleo batek kitzikapena galtzen duenean, igorritako partikularen arabera hiru desintegrazio-mota gerta daitezke: α, β edo γ letrez izendaturiko desintegrazioak, hain zuzen. Gamma erradiazioa γ desintegrazioaren ondorio da. Egoera kitzikatuko nukleo bat gamma desintegrazio-moduan desintegratzen bada, oinarrizko egoerara edo energia txikiagoko egoera kitzikatuetara desintegratzen da, eta fotoiak igortzen ditu, egoera kitzikatuko atomo baten kasuan gertatzen den bezala. Nukleoetako egoera kitzikatuen eta oinarrizko egoeraren arteko energia-diferentziak, orokorrean, atomoetako energia-diferentziak baino 106 aldiz handiagoak dira gutxi gorabehera. Alabaina, α eta β desintegrazioetan eta are γ desintegrazioetan ere, egoera kitzikatuko nukleo kumeak sortu ohi dira, eta hondar-egoera horiek γ desintegrazio-moduaren bidez desintegra daitezke. Izpi horiek sortzen diren prozesuari nukleoaren γ desintegrazio-modu deritzogu. Gamma desintegrazioaren bizialdiak 10-17 s-tik 108 s-ra bitartekoak izaten dira.

Erradioaktibitatea eta bizia

Erradioaktibitateak sistema biologikoetan eragin nabariak ditu. Efektu batzuk desiragarriak dira —medikuntza-diagnosia eta tratamendua, adibidez—, eta beste batzuk, ez. Erradiazio-mota batek zelula bizidun normal batean energia ezartzen duenean, nahi ez diren efektuak gertatzen dira. Energia hori ionizazioa gertatzen denean xurgatu ohi da. Lotura kimikoak apurtzen dira, eta zelulan beharrezkoak diren gaiak suntsitu. Ioi berriek erreakzio kimiko anormalak sorraraz ditzakete. Kaltearen hiru maila bereiz ditzakegu: batetik, prozesu zelularren funtzionamendu kimikoa eteten da, eta zelula hil egiten da edo ezin izaten da ugaldu; bestetik, zelularen jokabidearen barne-kontrolak gal daitezke, eta zelula, beraz, minbiziduna bilakatzen da; azkenik, zelularen gene-egitura alda daiteke eta, ondorioz, ondorengo anormalak sortzen dira.

Alde positiboan, ezaguna dugu minbiziaren zelulak, osasuntsuak bezalaxe, erradiazioaren bidez suntsi daitezkeela. Erradiazioaren tratamenduetan (erradioterapian) isotopo erradiaktiboek sortutako gamma erradiazioa edo azeleragailuetan lortzen diren energia handiko elektroiak edo fotoiak minbizi-zeluletara zuzentzen dira zelula kaltegarri horiek suntsitzeko. Hainbat pertsonari erradioterapia-tratamenduek bizia salbatu diote edo urte askoan luzatu. Isotopo erradioaktiboek igorritako gamma erradiazioa oso erabilia da diagnosian (erradiodiagnosia). Izan ere, gammagrafia teknika oso erabilia da ehun, mintz eta, oro har, giza gorputzaren organoetan gerta daitezkeen zelula-endekapenak (nekrosiak, minbiziak…) aztertzeko.

Gai erradioaktibo jakin baten arriskua aktibitatearekin, desintegrazio erradioaktiboaren emaitzen energiarekin eta gorputzean ezarritako energia-kantitatearekin erlazionaturik dago. Sor litekeen kaltearen neurri bat organismoaren masa-unitateak xurgaturiko erradiazioaren energia dugu. Energia horri, SI sisteman, gray (Gy) unitatea dagokio: 1 Gy = 1 J/kg. Giza gorputz osoan zenbait Gy-ko dosia izatea hilgarria izan daiteke, eta 10 Gy-tik gorako dosiak denbora laburrean hilgarriak izaten dira. Kaltea energia jalkitzeko eraren arabera aldatzen denez, neurketa zehatzago batek kontuan hartzen du zer nolakotasun duten dosi jakin bat sortzen duten desintegrazio erradioaktiboko emaitzek.

Zelula batzuek, sarri ugaltzen diren horiek bereziki, errazago pairatzen dituzte erradiazio-kalteak beste batzuek baino. Dosi txikiek ere epe luzeko kaltea ekar dezakete. Onura lekarkeen erradioaktibitatearen arriskuak merezi duenetz erabakitzeko orduan, gogora dezagun izpi kosmikoek etengabe bonbardatzen gaituztela eta, halaber, Lur planetak nahiz gure gorputzeko elementuek berezko erradioaktibitatea dutela. Halako iturrietatik 10-3 Gy/urte-ko dosia jasotzen dugu. Gizakiak sorturiko iturrietatik heltzen zaigun erradioaktibitatea berezko hondo horrekin alderatu beharra dago. Maila baxuko erradiazioak epe luzera dituen efektuei buruz gutxi dakigunez, kontserbadore gara onargarriak diren dosiei dagokienez; gorputz osoaren esposiziorako aholkatzen den muga 0,05 Gy/urte da.

Gamma erradiazioaren aplikazioak

Goian aipaturiko erradioterapia- eta erradiodiagnosi-aplikazioak ezagunenak izan arren, ez dira bakarrak. Izan ere, gamma erradiazioak (eta erradioaktibitateak, oro har) aplikazio asko ditu industrian, ikerketa-laborategietan eta datazioetan. Adibidez, metalgintzako industrietan gammagrafiak ere erabiltzen dira piezen barne-arrakalak, apurketa-hasierak eta abar aztertzeko, eta labe garai jarraituetan metal likidotuaren mailak neurtzeko Co-60 gamma erradiazio-igorlea erabiltzen da. Paper-fabriketan, paperaren dentsitateak neurtzeko, eta beste hainbat industrietan ere isotopo erradioaktiboak erabiltzen dira.

Material biologikoak datatzeko, 14C nukleo erradioaktiboa erabiltzen da. Horri dagokion bizialdia 8.268 urte da, eta horixe da, hain zuzen ere, metodo horretaz baliaturik neur daitezkeen adinen gutxi gorabeherako magnitude-ordena. 106 urtetik 1010 urtera bitarteko denbora geologikoak datatzeko, bizialdi luzeagoko desintegrazio erradioaktiboak erabil daitezke. Adibidez, magma likidoa solidotzen denean, harriak eratzen dira. Baldin eta harri bat eratzeko orduan harri horren laginean berunik ez badago, harriko 206Pb-ak 238U-aren desintegrazioetatik etorri behar du (kasu honetan, τ = 4,5 mila milioi urte). Hartara, harriko 238U/206Pb ratioaz kalkula dezakegu harriaren adina. Halako teknika erabiltzeko, ziur egon behar dugu hasieran harria eratu zuen magma likidoan berunik ez zegoela.