伽马射线

伽马射线的读音

ɡā mǎ shè xiàn

伽马射线的解释

见〖丙种射线〗。也作γ射线。

伽马射线的关联词

伽马射线扩展阅读

伽马射线 - 简介
γ射线-内部结构模型图
,又称γ粒子流,中文音译为伽马。γ射线是一种强电磁波,它的波长比X射线还要短,一般波长<0.001纳米。在原子核反应中,当原子核发生α、β衰变后,往往衰变到某个激发态,处于激发态的原子核仍是不稳定的,并且会通过释放一系列能量使其跃迁到稳定的状态,而这些能量的释放是通过射线辐射来实现的,这种射线就是γ射线。

γ射线首先由法国科学家P.V.维拉德发现,是继α、β射线后发现的第三种原子核射线。γ射线是因核能级间的跃迁而产生,原子核衰变和核反应均可产生γ射线 。γ射线具有比X射线还要强的穿透能力。当γ射线通过物质并与原子相互作用时会产生光电效应、康普顿效应和正负电子对三种效应。原子核释放出的γ光子与核外电子相碰时,会把全部能量交给电子,使电子电离成为光电子,此即光电效应。由于核外电子壳层出现空位,将产生内层电子的跃迁并发射X射线标识谱。高能γ光子(>2兆电子伏特)的光电效应较弱。γ光子的能量较高时,除上述光电效应外,还可能与核外电子发生弹性碰撞,γ光子的能量和运动方向均有改变,从而产生康普顿效应。当γ光子的能量大于电子静质量的两倍时,由于受原子核的作用而转变成正负电子对,此效应随γ光子能量的增高而增强。γ光子不带电,故不能用磁偏转法测出其能量,通常利用γ光子造成的上述次级效应间接求出,例如通过测量光电子或正负电子对的能量推算出来。此外还可用γ谱仪(利用晶体对γ射线的衍射)直接测量γ光子的能量。由荧光晶体、光电倍增管和电子仪器组成的闪烁计数器是探测γ射线强度的常用仪器。
伽马射线 - 相关史
在天文学界,伽马射线爆发被称作“伽马射线暴”。
伽马射线
伽马射线暴是宇宙中一种伽马射线突然增强的一种现象,伽马射线是波长小于0.1纳米的电磁波,是比X射线能量还高的一种辐射,它的能量非常高。但是大多数伽马射线会被地球的大气层阻挡,观测必须在地球之外进行。

冷战时期,美国发射了一系列的军事卫星来监测全球的核爆炸试验,在这些卫星上安装有伽马射线探测器,用于监视核爆炸所产生的大量的高能射线。侦察卫星在1967年发现了来自浩瀚宇宙空间的伽马射线在短时间内突然增强的现象,人们称之为“伽马射线暴”。由于军事保密等因素,这个发现直到1973年才公布出来。这是一种让天文学家感到困惑的现象:一些伽马射线源会突然出现几秒钟,然后消失。这种爆发释放能量的功率非常高。一次伽马射线暴的“亮度”相当于全天所有伽马射线源“亮度”的总和。随后,不断有高能天文卫星对伽马射线暴进行监视,差不多每天都能观测到一两次的伽马射线暴。
伽马射线
伽马射线暴所释放的能量甚至可以和宇宙大爆炸相提并论。伽马射线暴的持续时间很短,长的一般为几十秒,短的只有十分之几秒。而且它的亮度变化也是复杂而且无规律的。但伽马射线暴所放出的能量却十分巨大,在若干秒钟时间内所放射出的伽马射线的能量相当于几百个太阳在其一生(100亿年)中所放出的总能量!

在1997年12月14日发生的伽马射线暴,它距离地球远达120亿光年,所释放的能量比超新星爆发还要大几百倍,在50秒内所释放出伽马射线能量就相当于整个银河系200年的总辐射能量。这个伽马射线暴在一两秒内,其亮度与除它以外的整个宇宙一样明亮。在它附近的几百千米范围内,再现了宇宙大爆炸后千分之一秒时的高温高密情形。

1999年1月23日发生的伽马射线暴比这次更加猛烈,它所放出的能量是1997年那次的十倍,这也是人类迄今为止已知的最强大的伽马射线暴。
伽马射线 - 成因
伽马射线暴形成的原因,到底是由两个中子星碰撞时产生的还是大质量恒星在死亡时生成黑洞的过程中产生的,至今都没有定论。但有一点是科学家们都承认的,那就是在有巨大的宇宙能量产生时,比如雷暴产生的过程中 ,会产生伽马射线,而伽马射线可能才是闪电形成的主要原因。这个猜想,佛罗里达技术协会的天体物理学家约瑟夫· 德怀尔已经提出了。 [1]
伽马射线 

伽马射线 - 应用
γ射线有很强的穿透力,工业中可用来探伤或流水线的自动控制。γ射线容易造成生物体细胞内的DNA断裂进而引起细胞突变、造血功能缺失、癌症等疾病,因此对细胞有杀伤力,医疗上用来治疗肿瘤。

探测伽玛射线有助天文学的研究。当人类观察太空时,看到的为“可见光”,然而电磁波谱的大部份是由不同辐射组成,当中的辐射的波长有较可见光长,亦有较短,大部份单靠肉眼并不能看到。通过探测伽玛射线能提供肉眼所看不到的太空影像。在太空中产生的伽玛射线是由恒星核心的核聚变产生的,因为无法穿透地球大气层,因此无法到达地球的低层大气层,只能在太空中被探测到。太空中的伽玛射线是在1967年由一颗名为“维拉斯”的人造卫星首次观测到。从20世纪70年代初由不同人造卫星所探测到的伽玛射线图片,提供了关于几百颗此前并未发现到的恒星及可能的黑洞。于90年代发射的人造卫星(包括康普顿伽玛射线观测台),提供了关于超新星、年轻星团、类星体等不同的天文信息。

1900年由法国科学家P.V.维拉德(Paul Ulrich Villard)发现,将含镭的氯化钡通过阴极射线,从照片记录上看到辐射穿过0.2毫米的铅箔,拉塞福称这一贯穿力非常强的辐射为γ射线,是继α、β射线后发现的第三种原子核射线。1913年,γ射线被证实为是电磁波,由原子核内部自受激态至基态时所放出来的,范围波长为0.1 埃,和X射线极为相似,具有比X射线还要强的穿透能力。γ射线通过物质并与原子相互作用时会产生光电效应、康普顿效应和正负电子对效应。 
伽马射线 - 危害
伽马射线,或γ射线是原子衰变裂解时放出的射线之一。此种电磁波波长极短,具有极强的穿透本领,又携带高能量,容易造成生物体细胞内的DNA断裂进而引起细胞突变、造血功能缺失、癌症等疾病。人体受到γ射线照射时,γ射线可以进入到人体的内部,并与体内细胞发生电离作用,电离产生的离子能侵蚀复杂的有机分子,如蛋白质、核酸和酶,它们都是构成活细胞组织的主要成份,一旦它们遭到破坏,就会导致人体内的正常化学过程受到干扰,严重的可以使细胞死亡。

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