Гамма-излучение или гамма-лучи являютсяэнергияфотоны которые испускаются радиоактивный распад из атомные ядра. Гамма-излучение является очень высокоэнергетической формой ионизирующего излучения, причем самые короткие длина волны.
Ключевые выводы: гамма-излучение
- Гамма-излучение (гамма-излучение) относится к части электромагнитного спектра с наибольшей энергией и самой короткой длиной волны.
- Астрофизики определяют гамма-излучение как любое излучение с энергией выше 100 кэВ. Физики определяют гамма-излучение как высокоэнергетические фотоны, выделяющиеся в результате ядерного распада.
- Используя более широкое определение гамма-излучения, гамма-лучи испускаются источниками, включая гамма-распад, молнии, солнечные вспышки, аннигиляция вещества-антивещества, взаимодействие космических лучей с веществом и многие астрономические источники.
- Гамма-излучение было открыто Полом Вилларом в 1900 году.
- Гамма-излучение используется для изучения Вселенной, лечения драгоценных камней, сканирования контейнеров, стерилизации продуктов питания и оборудования, диагностики заболеваний и лечения некоторых форм рака.
история
Французский химик и физик Поль Виллар открыл гамма-излучение в 1900 году. Виллар изучал излучение, испускаемое элементом радий. В то время как Виллард наблюдал, что излучение радия было более энергичным, чем альфа-лучи, описанные Резерфордом в 1899 или бета-излучение, отмеченное Беккерелем в 1896 году, он не идентифицировал гамма-излучение как новую форму излучение.
Расширяя слова Вилларда, Эрнест Резерфорд назвал энергетическое излучение "гамма-лучами" в 1903 году. Название отражает уровень проникновения излучения в материю, причем альфа является наименее проникающей, бета - более проникающей, а гамма-излучение проходит сквозь вещество наиболее легко.
Влияние на здоровье
Гамма-излучение представляет значительный риск для здоровья. Лучи являются формой ионизирующего излучения, что означает, что у них достаточно энергии, чтобы удалить электроны из атомов и молекул. Однако они менее подвержены ионизирующим повреждениям, чем менее проникающее альфа- или бета-излучение. Высокая энергия излучения также означает, что гамма-лучи обладают высокой проникающей способностью. Они проходят через кожу и повреждают внутренние органы и костный мозг.
До определенного момента человеческое тело может восстановить генетическое повреждение от воздействия гамма-излучения. Механизмы восстановления, по-видимому, более эффективны после воздействия высокой дозы, чем воздействие низкой дозы. Генетическое повреждение от воздействия гамма-излучения может привести к раку.
Естественные источники гамма-излучения
Существует множество природных источников гамма-излучения. Это включает:
Гамма-распад: Это выброс гамма-излучения от естественных радиоизотопов. Обычно гамма-распад следует за альфа- или бета-распадом, когда дочернее ядро возбуждается и падает до более низкого энергетического уровня с испусканием фотона гамма-излучения. Однако гамма-распад также является результатом ядерный синтез, ядерное делениеи захват нейтронов.
Антивещество антивещества: Электрон и позитрон аннигилируют друг друга, гамма-лучи чрезвычайно высокой энергии выпущены. Другие субатомные источники гамма-излучения, кроме гамма-распада и антивещества, включают тормозное излучение, синхротронное излучение, распад нейтрального пиона и Комптоновское рассеяние.
молниеносныйУскоренные электроны молнии производят так называемую земную гамма-вспышку.
Солнечные вспышки: Солнечная вспышка может испускать излучение по всему электромагнитному спектру, включая гамма-излучение.
Космические лучиВзаимодействие между космическими лучами и веществом освобождает гамма-лучи от тормозного излучения или образования пар.
Гамма-всплески: Интенсивные всплески гамма-излучения могут возникать, когда нейтронные звезды сталкиваются или когда нейтронная звезда взаимодействует с черной дырой.
Другие астрономические источникиАстрофизика также изучает гамма-излучение от пульсаров, магнитаров, квазаров и галактик.
Гамма-лучи против рентгеновских лучей
Оба гамма-лучи и рентгеновские лучи являются формами электромагнитного излучения. Их электромагнитный спектр перекрывается, так как вы можете отличить их друг от друга? Физики различают два типа излучения в зависимости от их источника, где гамма-лучи возникают в ядре в результате распада, а рентгеновские лучи - в электронное облако вокруг ядра. Астрофизики различают гамма-лучи и рентгеновские лучи строго по энергии. Гамма-излучение имеет энергию фотонов выше 100 кэВ, в то время как рентгеновские лучи имеют энергию только до 100 кэВ.
источники
- L'Annunziata, Майкл Ф. (2007). Радиоактивность: введение и история. Elsevier BV. Амстердам, Нидерланды. ISBN 978-0-444-52715-8.
- Роткамм, К.; Лобрих, М. (2003). «Доказательства отсутствия репарации двухцепочечных разрывов ДНК в клетках человека, подвергшихся воздействию очень низких доз рентгеновского излучения». Слушания Национальной Академии Наук Соединенных Штатов Америки. 100 (9): 5057–62. doi: 10.1073 / pnas.0830918100
- Резерфорд Э. (1903). "Магнитное и электрическое отклонение легко поглощаемых лучей от радия." Философский ЖурналСерия 6, вып. 5, нет 26, стр. 177–187.
- Виллар, П. (1900). "Сюррефлексия и рефракция районных катодных и районных съемок радия." Comptes Rendusтом 130, стр. 1010–1012.