''' γ 伽玛 射线''' 即γ射线 , 又 也 称 作 γ粒子流,是原子核能级跃迁退激时释放出的射线,是波长短于0.01埃的电磁波。γ射线 对细胞有杀伤力,医疗上用来治疗肿瘤。γ射线还具 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射线对细胞有杀伤力,医疗上用来治疗肿瘤。γ 伽玛 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。<ref>[https://www.y5000.com/tsfx/37582.html 超强恒星爆炸原因 伽马射线是什么 是怎么产生的],中国历史网,2018-11-21</ref>
中文名: γ射线
波 长: 短于0.01埃
==''' 研究 发现 历 程史'''== 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。 在20世纪70年代首次被人类观测到的。美国军方发射薇拉(Vela)人造卫星用于探测"核闪光"(nukeflash)(未经授权的原子弹爆破的证据),但是薇拉没有识别出核闪光,而是发现了来自太空的强烈射线爆发。 这一发现最初在五角大楼引起了一阵惶恐:是苏联在太空中测试一种新的核武器吗?稍后这些辐射被判定为均匀地来自空中的各个方向,意味着它们事实上来自银河系之外。但如果来自银河系外,它们肯定释放着真正的天文学数量的能量,足以点亮整个可见的宇宙。关于γ射线爆发的起源有一种理论--它们是具有无穷能量的"巨超新星"(hypernova),在觉醒时留下巨大的黑洞。看起来γ射线爆发似乎是排成队列的巨型黑洞。<ref>[https://www.y5000.com/tsfx/37582.html 超强恒星爆炸原因 伽马射线是什么 是怎么产生的],中国历史网,2018-11-21</ref> =='''产生原理'''= = ===恒星核聚变=== 天文学家所观测到的太空产生的伽马射线,其实是恒星核心的核聚变引发的,不过我们现在在地球表面是无法探测到这种伽马射线的,主要是因为伽马射线无法穿透地球的大气层,所以要探测这种射线,就只能到太空之中。而1967年的太空人造卫星 首次观测到了伽马射线,其后到90年代,通过人造卫星观测到了很多超新星以及年轻星团之类的地方,都存在着这种伽马射线。 ===伽马射线暴===
在20世纪70年代首次被人类观测 在我们现在所看 到的 深空宇宙之中,其实还存在着一种伽马射线暴 。 美国军方发射薇拉(Vela)人造卫星用于探测“核闪光”(nukeflash)(未经授权 这是一种怎样的奥秘呢?这主要是因为当一个不稳定 的 铀 原子 弹爆破的证据),但是薇拉没有识别出 核 闪光 发生核裂变时 , 而是发现了来自太空 它就会释放出大量 的 强烈 伽马 射线 爆 。 发 电的核反应堆和核弹头都会在核裂变中被制造出来 。 这一 最早发现伽马射线的探测卫星,就 发现 最初在五角大楼引起 了 一阵惶恐:是苏联在太空中测试一种新 很多比预期要强烈 的核 武器吗?稍后 爆炸,而科学家也确认 这些 辐射被判定为均匀地 核爆炸并不是 来自 空中的各个方向 于地球 , 意味着它们事实上 而主要是 来自 银河系之外。但如果来自银河系外,它们肯定释放着真正的天文学数量的能量,足以点亮整个可见的 于 宇宙 深空,将其命名为伽马射线暴 。 [1] ===起源理论===
关于γ 现在我们所知道的宇宙之中存在的伽马 射线 暴,主要是分为两种类型,一种是质量非常大的恒星 爆 发 炸所产生 的 起源 ,还 有一种 理论——它们 就 是 具 中子星跟别的东西碰撞所产生的,至于中子星所碰撞的 有 无穷 可 能 量 是同样 的 “巨超新 中子 星 ”(hypernova),在觉醒时留下巨大的 或者是一些 黑洞 。看起来γ射线爆发似乎是排成队列 之类 的 巨型黑洞 宇宙存在 。 ===地球雷暴=== 太空产生 在太空中产生的 虽然科学家发现了 伽马射线 ,但 是 由恒星核心的核聚变产生 对于伽马射线 的 认识还非常有限 , 因为无法穿透地球大气层 进入90年代之后 , 因此无法 科学家不断的用太空望远镜检测 到 达 地球的 低层 伽马射线,最终发现这些伽马射线其实主要是来自于雷暴云。 大 气层 家都知道 , 只能 我们 在 太 下雨的时候,都会出现一些闪电,这些闪电其实就是天 空中 被探测到。太空 厚厚的云层之 中 静电的不断聚集导致,这些静电制造出电子和正电子,当这些电子消失的时候就会产生相应 的伽 玛 马 射线 是在1967年由 。而 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 般产生 伽马射线 图片 的地方都是位于高空之中 , 提供了关于几百颗此前并未发 这也是为什么 现 到 在我们坐飞机 的 恒星及可能 时候,当出现雷雨天气飞机都会停飞 的 黑洞。于90年代发射的人造卫星(包括康普顿 原因,因为飞机需要远离这些雷暴区,防止遭受到 伽马射线 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 辐射 。
===人工制造===
2011年9月,英国斯特拉斯克莱德大学领导的一个科研小组日前制造出一束地球上最明亮的伽马射线——比太阳亮1万亿倍。物理学家们发现超短激光脉冲可以和电离气体发生反应,并产生一束极其强大的激光,它甚至可以穿透20厘米厚度的铅板,要用1.5米厚的混凝土墙才能彻底屏蔽它。
2011年9月 这种超强激光射线有诸多用途 , 英国斯特拉斯克莱德大 其中包括医 学 领导的一个科研小组日前制 成像,放射性疗法,以及正电子放射断层 造 出一束地球上最明亮的伽马 影术(PET)扫描。同时这种 射线 ——比太阳亮1 源还可以被用来监视密封存放的核废料是否安全。另外,由于这种激光脉冲极短,持续时间仅1千 万亿 倍。 分之一秒,快到足以捕获原子核对激发的反应, 这 将开启医学 就使它非常适合用于实验室中的原子核 研究 的新纪元 。 <ref>[2http://www.yiqi.com/citiao/detail_673.html 伽马射线是什么] ,仪器网,2018-06-07 </ref>
物理学家们发现超短激光脉冲可以和电离气体发生反 ==''' 应 ,并产生一束极其强大的激光,它甚至可以穿透20厘米厚度的铅板,要用1.5米厚的混凝土墙才能彻底屏蔽它。用'''==
1、肿瘤治疗 估计很多人听说过伽马刀, 这 是在医学之中对脑部手术的一 种 超 。在足够 强 激光 大伽马 射线 有诸多 之下可以破坏生物细胞,而这种破坏力医生正好可以 用 途 来破坏大脑中的癌细胞或者是别的一些病变的细胞 , 其中包括 在 医学 成像 之中 , 放射性疗法,以及正电子放射断层造影术(PET)扫描。同时 这种 伽马刀就是把伽马 射线 源还可以被用来监视密封存 集中 放 射到病人大脑需要摧毁 的 核废料是否安全 病变细胞之中 。 另外,由于 不过 这种 激光脉冲极短,持续时间仅1千万亿分 医学 之 上的伽马射线 一 秒 般能量都会比较小 , 快到足以捕获原子核对激发 控制 的 反应 都会比较适中 ,这 就使它非常适合用于实验室 样既不会损害那些健康的脑组织,但是比较集 中的 原子核研究 地方又可以杀死癌细胞 。
此次研究中 如果 使用 传统 的 发射源比一般 开颅手术刀,那么这样的手术是风险非 常 见的 大,而采用了这种 伽马 射线发射设备要更小也更便宜。实验在英国科学技 刀,大大的降低了手 术 设施协会所属卢瑟福—阿普尔顿实验室 的 中央激光设施中进行 风险,不用直接开颅,而且可以准确的定位 , 除了斯特拉斯克莱德 对人的 大 脑损伤也比较小,所以现在在医 学 的科学家 之 外 中 , 这种伽马刀 还 有来自格拉斯哥大学以及葡萄牙里斯本高等技术研究院 是比较受欢迎 的 科学家参与了这项实验 。
2、探伤 这项研究 γ射线有很强的穿透性,伽马射线探伤就是利用γ射线 得 到了英国工程 穿透性 和 直线性来探伤的方法。γ射线虽然不会像可见光那样凭肉眼就能直接察知,但它可使照相底片感光,也可用特殊的接收器来接收。当γ射线穿过(照射)物质时,该物质的密度越大,射线强度减弱得越多,即射线能穿透过该 物 理科学研究协会 质的强度就越小。此时 , 英国科学技术设施协会 若用照相底片接收 , 激 则底片的感 光 实验室-欧洲联盟以及极端光学设施项目组 量就小;若用仪器来接收,获得 的 支持 信号就弱 。
=='''产生原理'''==因此,用伽马射线来照射待探伤的零部件时,若其内部有气孔、夹渣等缺陷,射线穿过有缺陷的路径比没有缺陷的路径所透过的物质密度要小得多,其强度就减弱得少些,即透过的强度就大些,若用底片接收,则感光量就大些,就可以从底片上反映出缺陷垂直于射线方向的平面投影;若用其它接收器也同样可以用仪表来反映缺陷垂直于射线方向的平面投影和射线的透过量。
放 一般情况下,γ 射 性原子核在 线探伤是不易 发 生α衰变、β衰变后产生 现裂纹 的 新核往往处于高能量级 , 要向低能级跃迁 或者说 , 辐射出γ光子。原子核衰变和核反应均可产生 γ射线 。其为波长短于0.2埃 探伤对裂纹是不敏感 的 电磁波 。 γ射线的波长比X射线要短 因此 , 所以 γ射线 具有比X射线还要强的穿 探伤对气孔、夹渣、未焊 透 能力 等体积型缺陷最敏感 。 伽马 即γ 射线 是频率高于1探伤适宜用于体积型缺陷探伤,而不适宜面积型缺陷探伤。<ref>[http://www.yiqi.com/citiao/detail_673.5 千亿亿 html 赫兹的电磁波光子。 伽马射线 不具有电荷及静质量,故具有较α粒子及β粒子弱之电离能力。伽马射线具有极强之穿透能力及带有高能量。伽马射线可被高原子数之原子核阻停,例如铅或乏铀。是什么],仪器网,2018-06-07 </ref>
=='''测量方法'''==
=='''主要危害'''==
伽马射线,或 γ射线 具有 是原子衰变裂解时放出的射线之一。此种电磁波波长 极 强的 短, 穿透 本领 力很强,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 但是它可以杀死细胞,因此也可以作杀死癌细胞,以作医疗之用。 γ射线 照 的能量大。由于γ 射 时 线的波长非常短,频率高 , 因此具有非常大的能量。高能量的 γ射线 可以进入到 对 人体的 内部,并与体内细胞发生电离 破坏 作用 相当大 , 电离产生 当人体受到γ射线 的 离子能侵蚀复杂的有机分子 辐射剂量达到200-600雷姆时 , 人体造血器官 如 蛋 骨髓将遭到损坏, 白 质 血球严重地减少,内出血 、 核酸和酶 头发脱落 , 它们都是构成活细胞组织 在两个月内死亡的概率为0-80%;当辐射剂量为600-1000雷姆时,在两个月内死亡 的 主要成份 概率为80-100%;当辐射剂量为1000-1500雷姆时 , 一旦它们 人体肠胃系统将 遭 破坏,发生腹泻、发烧、内分泌失调,在两周内死亡概率几乎为100%;当辐射剂量为5000雷姆以上时,可导致中枢神经系统受 到破坏, 就 发生痉挛、震颤、失调、嗜眠,在两天内死亡的概率为100% 工业探伤还好,γ射线强度不 会 导 特别大。伽马射线是一种高频电磁波.具有 致 癌作用,对 人 体内 的 正常化学过程受到干扰 生殖细胞影响最大。伽马射线是一种辐射射线 , 严重 长期对人体辐射 的 可以 话会 使 人体的 细胞 死亡 发生变异,从而造成恶性疾病,这也是伽马射线被认为致癌射线的原因 。<ref>[https://www.360kuai.com/pc/9745efb91d0989a8f?cota=4&kuai_so=1&tj_url=so_rec&sign=360_57c3bbd1&refer_scene=so_1 伽马射线对人体的危害],快资讯网,2019-11-28</ref> ==''' 应用伽玛射线暴'''==
===核 伽玛射线暴[1](Gamma Ray Burst, 缩写GRB),又称伽玛暴,是来自天空中某一方向的伽玛射线强度在短时间内突然增强,随后又迅速减弱的现象,持续时间在0.1-1000秒,辐射主要集中在0.1-100 MeV的能段。伽玛暴发现于1967年,数十年来,人们对其本质了解得还不很清楚,但基本可以确定是发生在宇宙学尺度上的恒星级天体中的 爆 炸===发过程。
一般来说,核爆炸(比如原子弹、氢弹的爆炸)的杀伤 伽马射线暴是宇宙威 力 量由四个因素构成:冲击波、光辐射、放射性沾染和贯穿辐射。其中贯穿辐射则主要由 最 强 γ射线和中子流组成。由此可见,核 的大 爆炸 本身就是 ~假如 一个 γ射线光源。通过结构 排球大小 的 巧妙设计,可以缩 黑洞吞噬排球大 小 核爆炸的其他硬杀伤因素,使爆炸的能量主要以γ射线的形式释放,并尽可能地延长γ射线的作用时间(可以为普通核爆炸 的 三倍),这种核弹 恒星~ 就 是γ射线弹。与其他核武器相 会发出剧烈无 比 ,γ射线 的 威力主要表现在以下两个方面:一是γ 伽马 射线 的 暴~太阳每秒钟大概 能 量大。由于γ射线 消耗四百万吨 的 波长非常短,频率高,因此具有非常大 氢~每秒钟释放 的能量 。高能量的γ射线对人体的破坏作用 相当 大,当人体受到γ 于910颗百万吨级氢弹~这团伽马 射线 暴~其每秒钟产生 的 辐射剂 能 量 达到200-600雷姆时,人体造血器官如骨髓将遭到损坏,白血球严重地减少,内出血、头发脱落,在两个月内死亡的概率为0-80%; ~都相 当 辐射剂量为600-1000雷姆时,在两 于几百万几千万 个 月内死亡的概率为80-100%;当辐射剂量为1000-1500雷姆时,人体肠胃系统将遭破坏,发生腹泻、发烧、内分泌失调, 太阳 在 两周内死亡概率几乎为100%;当辐射剂量为5000雷姆以上时,可导致中枢神经系统受到破坏,发生痉挛、震颤、失调、嗜眠,在两天内死亡的概率为100%。二是γ射线的穿透本领极强。γ射线是一种杀人武器,它比中子弹的威力大得多。中子弹是以中子流作为攻击的手段,但是中子的产额较少,只占核爆炸 释 放 出 能量 的很小一部分,所以杀伤范围只有500-700米,一般作为战术武器来使用。γ射线的杀伤范围,据说为方圆100万平方公里,这相当于以阿尔卑斯山为中心的整个南欧。因此,它是一种极具威慑力的战略武器 。
=== 当这次的伽马射线暴的持续时间超过一分钟后~其释放的能量已经相当于万亿年太阳光的总和了~如果在地球发生了伽马射线暴~只需要二十多个小时~太阳系将彻底被伽马射线暴所笼罩~行星也好~恒星也好~所有的一切都会被这种狂暴的力量毁灭~没有任何稳定的分子结构可以在这种环境下存在~整个太阳系都将分解成 无 声武器===数的粒子~就像一种不停盛开的美丽花朵~在宇宙种缓缓的开放。
γ 伽马 射线 弹除杀伤 暴的威 力 大外 如此之强 , 还有两个突出的特点: 所以 一 是γ 旦发生伽马 射线 弹无需炸药引 暴,那个 爆 。一般 发的天体周围将被清空大块 的 核弹 面积,而且任何生命 都 装有高爆炸药和雷管 逃不过这种强度的攻击 , 所以贮存时易发生事故。而γ 伽马 射线 弹则没有引 暴会定期 爆 炸药 发清除星系中90%的空间 , 所以平时贮存安全得多。二是γ射线弹 这将组织任何生命发展为高级物种,宇宙中还 没 发现高级文明可能就与此 有 爆炸效应 关 。 进行这种核试验不易被测量到,即使在敌方上空爆炸 就连我们地球 也 不易被觉察。因此γ 曾遭受过伽马 射线 弹是很难防御 的 袭击 , 正如美国国防部长科恩在接受德国《世界报》 造成了一次5亿年前 的 采访时说 生物大灭绝 , “这种武器是无声的、具有瞬时效应”。可见 幸好距离够远 , 一旦这个“悄无声息”的杀手闯入战场 射线能量已经大量消耗 , 将成为影响战场格局的重要因素 否则地球可能都没有了 。<ref>[http://news.panjk.com/qiwen/201910182900.html 伽马射线暴威力多大],平安健康网,2019-10-18 </ref>