Gammastrahlung

Gammastrahlung bildet das kurzwellige Ende des elektromagnetisches Spektrums. Ihre Wellen haben die höchsten Frequenzen und die höchsten Energien. Gammastrahlung ist von gleicher physikalischer Natur wie die sichtbare Strahlung, allerdings erheblich energiereicher und mit hohem Durchdringungsvermögen in Materie. 

Gammastrahlen spielen in der Fernerkundung eine besondere Rolle, da sie im Gegensatz zu optischen Sensoren (Kameras) oder Radar nicht nur die Oberfläche betrachten, sondern Informationen über die chemische Zusammensetzung des Bodens liefern.

Da Gammastrahlen von der Atmosphäre stark abgeschwächt werden, findet diese Art der Fernerkundung meistens bodennah statt:

• Airborne Gamma-Ray Spectrometry (AGRS): Spezielle Sensoren (meist NaI-Szintillationszähler) werden an Flugzeugen oder Hubschraubern montiert. Diese fliegen in geringer Höhe (ca. 60–150 m) über das Gelände.
• Drohnengestützte Messungen: Für kleinere Gebiete oder schwer zugängliches Gelände werden heute verstärkt Drohnen eingesetzt.
• Satelliten: Gammastrahlensensoren auf Satelliten (z. B. auf Mond- oder Marssonden) werden genutzt, um die Elementverteilung ganzer Planetenoberflächen zu kartieren. Für die Erde ist dies aufgrund der dichten Atmosphäre aus dem Orbit kaum effektiv möglich.

Wichtige Anwendungsgebiete:

• Geologische Kartierung und Bergbau
  Gammastrahlen-Daten helfen Geologen, Gesteinseinheiten zu unterscheiden, selbst wenn diese unter Vegetation oder dünnen Bodenschichten verborgen sind. (Erzsuche, Gesteinsbestimmung)
• Bodenkunde und Landwirtschaft
  - Tonreiche Böden zeigen oft hohe Kaliumwerte, während Sandböden meist strahlungsarm sind.
  - Da Wasser Gammastrahlen sehr effektiv abschirmt, kann man aus der Abschwächung der natürlichen Strahlung auf den Wassergehalt des Bodens oder die Dicke einer Schneedecke schließen.
• Umweltüberwachung
  - Nach nuklearen Unfällen (wie Tschernobyl) wird die Gammalinie von Cäsium-137 genutzt, um die Ausbreitung radioaktiver Niederschläge großflächig zu kartieren.
  - Gebiete mit hohen Uran-Konzentrationen im Boden deuten auf ein erhöhtes Risiko für Radon-Gas in Gebäuden hin.
• Astronomie
  - Untersuchung von Himmelskörpern wie Neutronensternen oder Schwarzen Löchern (Gamma-Astronomie).