伽瑪射線

伽瑪射線
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伽瑪射線（或γ射線）是原子衰變裂解時放出的射線之一。

• 此種電磁波波長在0.01奈米以下，穿透力很強，又攜帶高能量，容易造成生物體細胞內的脫氧核糖核酸（DNA）斷裂進而引起細胞突變，因此也可以作醫療之用。
• 伽瑪射線（或γ射線）是原子衰變裂解時放出的射線之一。
  • 此種電磁波波長在0.01奈米以下，穿透力很強，又攜帶高能量，容易造成生物體細胞內的脫氧核糖核酸（DNA）斷裂進而引起細胞突變，因此也可以作醫療之用。
  • 1900年由法國科學家保羅·維拉爾發現，他將含鐳的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，波長短於0.2 埃，和X射線特性相似但具有比X射線還要強的穿透能力。
  • 若以伽瑪射線來照射時，由於光子能量非常高，遠超過二氧化矽分子中的電子游離能，所以電子就會被游離出來而形成自由電子，這種現象稱為康普頓效應。
  • 如果伽瑪射線的強度夠高，照射的時間也夠久，那麼游離出來的自由電子數量就會十分龐大。
  • 此時基於自由電子的阻擋作用（自由電子可吸收任何波長的光子），就會導致玻璃呈現不透明的黑色。
  • 伽馬射線噴流移動速度極快，無法用這種方式進行解釋。這些輻射閃光似乎在短短4.8分鐘內便移動了2.79億英里(約合4.5億公里,伽馬射線疑似超光速：4.8分鐘穿越黑洞視界)，穿過事件穹界。如果以光速移動，需要25分鐘才能穿過這一距離。

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伽馬射線爆發

• 美國太空總署（NASA）今日發表一份最新報告，哈伯望遠鏡今年初觀測到人類觀測宇宙史以來最強烈的伽馬射線爆發，在短短數秒鐘發出的能量，遠超過太陽在整個100億年生命中所發出的量。
  • 今年1月全球多個太空望遠鏡均觀察到異常明亮且持續相當久的伽馬射線爆（Gamma-Ray Burst，GRB），此後哈伯望遠鏡進行後續觀察，記錄並分析這次極端爆發的產生模式。
  • 荷蘭拉德布德大學天文物理學院教授萊文表示，該次特殊的GRB發生在相當密集的星系中心，可能是產生如此巨大能量的主因。

什麼是伽馬射線暴

• 伽瑪射線暴，又稱伽瑪暴，是來自天空中某一方向的伽瑪射線強度在短時間內突然增強，隨後又迅速減弱的現象，持續時間在0.1-1000秒，輻射主要集中在0.1-100 MeV的能段。
• 一顆距離地球大約8000光年，代號為WR 104的巨大恆星，隨時都有可能發生超新星爆炸，地球正位於危險的伽瑪射線暴(GRB)所經過的路徑上，屆時產生的大量伽瑪射線會達到地球，能夠摧毀地球大氣層中四分之一的臭氧。
  • 天文學家格蘭特•希爾(Grant Hill)說：「這顆恆星在今後的50萬年期間，隨時都有可能發生爆發，爆發產生的伽馬射線和可見光將會同時到達地球。」恆星WR104最初是由雪梨大學的天文學家彼得•塔海爾於1998年發現的。
  • 美國堪薩斯大學的物理學家艾德里安•米勞特說：「這種類型的伽瑪射線暴將會導致地球增加50%的紫外線輻射。首先你將會注意到上層大氣中發生10秒的藍色閃光，此時傷害實際上已經發生了。」

伽瑪射線滅菌

• 醫療用具和化粧品的輻射滅菌，是利用X射線和伽瑪射線控制微生物生長、甚或殺死它們。商業上多使用鈷-60和銫-137輻射源來進行輻射滅菌。
  • 使用輻射滅菌的優點有：
    • X射線和伽瑪射線穿透力強，能有效地為大量物品進行均勻徹底的消毒；
    • 滅菌過程可在室溫下進行，適用於不耐熱的塑膠製品、有機物品和藥物；
    • X射線和伽瑪射線是電磁波，在滅菌過程後物品並無有害物質殘留。