伽马射线

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伽馬射線英文Gamma ray),或γ射線原子衰變裂解時放出的射線之一。此種電磁波波長極短,穿透力很強,又攜帶高能量,容易造成生物細胞內的脫氧核糖核酸(DNA)斷裂進而引起細胞突變、造血功能缺失、癌症等疾病。它可以殺死細胞,因此也可以作醫療之用,殺死癌細胞。

1900年由法國科學家P.V.維拉德(Paul Ulrich Villard)發現,將含氯化鋇通過陰極射線,從照片記錄上看到輻射穿過0.2毫米的鉛箔,拉塞福稱這一貫穿力非常強的輻射為γ射線,是繼α射線β射線後發現的第三種原子核射線。1913年,γ射線被證實為是電磁波,由原子核內部自受激態至基态時所放出來,波長短于0.2 ,和X射線特性相似但具有比X射線還要強的穿透能力。γ射線通過物質並與原子相互作用時會產生光電效應康普頓效應正負電子對效應。γ射线即使使用较厚材料阻挡一般也仍然有部分射线泄漏,所以通常只能用半吸收厚度来定量材料的阻隔效果。半吸收厚度是指入射射线强度减弱到一半时阻隔物体的厚度。半吸收厚度其数值d(1/2)=ln2/μ≈0.693/μ,μ表示阻隔物材料的射线吸收系数。材料的射线吸收系数与射线频率、能量以及材料种类有关,一般原子序数高和密度高的元素构成的材料其γ射线吸收系数也较高。普通放射源如Cs-137放射源产生的γ射线在铝、铁、铜、铅中的半吸收厚度分别约为3.2cm、2.6cm、1.4cm和0.6cm。

應用[编辑]

伽馬射線
α粒子相當於的原子核可被紙所阻擋,β粒子相當於電子可被鋁箔所阻擋,γ射線則具有高穿透性。

探測伽瑪射線有助天文學的研究。

當人類觀察太空時,看到的為「可見光」,然而電磁波譜的大部份是由不同輻射組成,當中的輻射的波長有較可見光長,亦有較短,大部份單靠肉眼並不能看到。通過探測伽瑪射線能提供肉眼所看不到的太空影像。

在太空中產生的伽瑪射線是由恒星核心的核聚變產生的,因為無法穿透地球大氣層,因此無法到達地球的低層大氣層,只能在太空中被探測到。太空中的伽瑪射線是在1967年由一顆名為「維拉斯」的人造衛星首次觀測到。從20世紀70年代初由不同人造衛星所探測到的伽瑪射線圖片,提供了關於幾百顆此前並未發現到的恒星及可能的黑洞。於90年代發射的人造衛星(包括康普頓伽瑪射線觀測台),提供了關於超新星、年輕星團類星體等不同的天文信息。

參考資料[编辑]

  • Phillis Engelbert & Diane L. Dupuis. The Handy Space Answer Book. Visible Ink Press LLC. 1998. 
可見光頻譜,紫色波長最短,紅色波長最長。


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