伽马射线是什么（伽马射线是什么粒子形成）

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什么是伽马射线？

γ射线一般指伽玛射线，也称伽马粒子流，是核能级跃迁到激发时释放的射线。

是波长短于0.01埃(1埃=10-10m)、能量高于1.24MeV、频率高于300 Hz (3× 1020 Hz)的电磁波。γ射线穿透力强，在工业上可用于探伤或流水线自动控制。

伽马射线是一种频率高于X射线的电磁波。伽马射线最早由法国科学家P.V .维拉德发现，是继α和β射线之后发现的第三种核射线。

伽马射线的产生原理:

放射性核经过α衰变和β衰变后产生的新核往往处于高能级，所以要跳到低能级，辐射γ光子。核衰变和核反应都会产生伽马射线。其是波长小于0.2埃的电磁波。γ射线的波长比X射线短，所以穿透力比X射线强。

伽马射线是频率高于1500亿赫兹的电磁光子。γ射线没有电荷和静止质量，所以电离能力比α粒子和β粒子弱。伽马射线穿透力强，能量高。伽马射线可以被高原子序数的原子核阻止，如铅或贫铀。

什么是伽马射线？

伽玛射线暴是宇宙中伽玛射线的突然增加。伽马射线是波长小于0.1纳米的电磁波，是一种能量高于X射线的辐射，能量非常高。但大部分伽马射线会被地球大气层阻挡，观测必须在地球之外进行。

在冷战期间，美国发射了一系列军事卫星来监测世界各地的核爆炸。这些卫星装有伽马射线探测器，用于监测核爆炸产生的大量高能射线。1967年，侦察卫星发现来自浩瀚宇宙空的伽马射线在短时间内突然增多，被称为“伽马射线暴”。由于军事保密和其他因素，这一发现直到1973年才发表。这是一个令天文学家困惑的现象:一些伽马射线源突然出现几秒钟，然后消失。这种爆炸释放的能量非常大。伽玛射线暴的亮度相当于全天所有伽玛射线源亮度的总和。随后，高能天文卫星也在不断监测伽马射线暴，几乎每天都会观测到一两次伽马射线暴。

伽马射线爆发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，通常几十秒长，只有十分之几秒短。其亮度变化复杂且无规律。然而，伽马射线爆发释放的能量是巨大的。几秒钟发出的伽马射线能量相当于几百个太阳一生(100亿年)释放能量的总和！

1997年12月14日，距离地球120亿光年的伽马射线爆发，释放的能量是超新星爆发的几百倍。50秒释放的伽马射线能量相当于整个星系200年的总辐射能量。这个伽马射线暴在一两秒钟内就和除它之外的整个宇宙一样亮。在其附近几百公里范围内，再现BIGBANG最后千分之一秒的高温和高密度。

伽马射线暴的形成是由两颗中子星碰撞引起的，还是大质量恒星死亡时产生黑洞的过程，目前尚无定论。但科学家都承认，当存在巨大的宇宙能量时，比如雷暴，会产生伽马射线，这可能是形成闪电的主要原因。这个猜想是由佛罗里达理工学院的天体物理学家约瑟夫·德怀尔提出的。

什么是伽马射线？

伽马射线是以聚合物能量分解的形式存在的纯光学维度，自然存在于宇宙所有天体中，包括空气体。需要注意的是，当一颗非常巨大的恒星即将毁灭时，会在短时间内从其转轴两端喷射出大量伽马射线，天文学家称之为伽马射线暴。伽马射线也可以用于医学领域。1951年，之一台医用钴-60γ射线源机投入使用，许多患者接受了γ射线治疗。

伽马射线简介:

伽马射线又称伽玛粒子流，是一种波长短于0.01埃(1埃=10-10m)，能量高于1.24MeV，频率高于300 Hz (3× 1020 Hz)的电磁波。

γ射线穿透力强，在工业上可用于探伤或流水线自动控制。伽马射线对细胞是致命的，在医学上用于治疗肿瘤。

伽马射线是一种频率高于X射线的电磁波。伽马射线最早由法国科学家P.V .维拉德发现，是继α和β射线之后发现的第三种核射线。

什么是伽马射线？

这张全天图像是由美国宇航局的费米伽马射线望远镜经过两年的观察形成的，显示了伽马射线中的天空空。(美国航天局/能源部/费米-拉特合作)

伽马射线是电磁辐射的一种形式，就像无线电波、红外线、紫外线、X射线和微波一样。伽马射线可以用来治疗癌症，天文学家研究伽马射线爆发。

电磁辐射以不同波长和频率的波或粒子传播。这种宽范围的波长被称为电磁波谱。根据波长的减小和能量、频率的增加，光谱一般分为七个区域。俗称无线电波、微波、红外线、可见光、紫外线、X射线、伽马射线。

伽马射线属于软X射线以上的电磁波谱。伽马射线的频率大于每秒1018周，即赫兹，波长小于100皮米(pm)，即4×10 ^ 9英寸。皮米是万亿分之一米。)

伽马射线和硬x射线在电磁波谱中有重叠，这使得它们很难区分。在一些领域，比如天体物理学，在光谱中画一条任意的线，其中超过某一波长的射线被归为X射线，波长更短的射线被归为伽马射线。伽马射线和x射线都有足够的能量伤害活体组织，但几乎所有的宇宙伽马射线都被地球大气层阻挡了。

伽马射线的发现

根据澳大利亚辐射防护和核安全局(ARPANSA)的说法，伽马射线是由法国化学家保罗·维拉德(Paul Vilade)在1900年研究镭辐射时首次观测到的。几年后，新西兰出生的化学家和物理学家欧内斯特·卢瑟福(ernest rutherford)提出，“伽马射线”遵循了阿尔法射线和贝塔射线的顺序——这是核反应过程中产生的其他粒子的名称——这个名称一直保留了下来。”

“伽马射线源和效应”

“伽马射线主要由四种不同的核反应产生:聚变、裂变、阿尔法衰变和伽马衰变。

核聚变是一种为太阳和恒星提供能量的反应。这是一个多步骤的过程。在极端的温度和压力下，四个质子或氢核被迫融合成一个氦核，氦核由两个质子和两个中子组成。生成的氦核的质量比参与反应的四个质子的质量少0.7%。根据爱因斯坦著名的方程E = MC ^ 2，质量差转化为能量，大约三分之二的能量以伽马射线的形式释放出来。(其余的以中微子的形式存在，中微子是一种极其微弱的相互作用粒子，质量几乎为零。在恒星生命的后期，当氢燃料耗尽时，它可以通过核聚变形成越来越多的大质量元素，甚至铁，但这些反应产生的能量在每个阶段都在减少。

伽马射线的另一个常见来源是核裂变。劳伦斯·伯克利国家实验室将核裂变定义为一个重原子核分裂成两个大致相等的部分，接着是一个轻元素的原子核。在这个过程中，包括与其他粒子的碰撞，重核，如铀和钚，被分解成更小的元素，如氙和锶。这些碰撞产生的粒子可以与其他重核碰撞，从而形成核链式反应。能量被释放是因为产生的粒子的总质量小于原来重核的质量。根据E = MC ^ 2，质量差转化为更小的原子核、中微子和伽马射线的动能形式的能量。

伽马射线的其他来源是阿尔法衰变和伽马衰变。当重原子核释放氦-4原子核时，就会发生α衰变。我们把它的原子序数减少2，原子量减少4。这个过程会使原子核产生多余的能量，这些能量会以伽马射线的形式释放出来。当原子核中的能量过多时，就会发生伽马衰变，使其在不改变电荷或质量组成的情况下发出伽马射线。

艺术家对伽马射线爆发的印象。伽马射线疗法(美国航天局)

伽马射线有时通过破坏肿瘤细胞的DNA来治疗体内的癌症肿瘤。但是，你一定要小心，因为伽马射线也会破坏你周围健康组织细胞的DNA。“kdspe”和“kdsps”是一种更大化癌细胞剂量并减少健康组织暴露的方法。它们引导来自线性加速器或线性加速器的多个伽马射线。从许多不同的方向进入目标区域。这就是射波刀和伽玛刀疗法的工作原理。

伽玛刀放射外科使用特殊的设备将近200个微小的辐射束聚焦在肿瘤或大脑中的其他目标上。根据梅奥诊所的说法，每束光线对其穿过的大脑组织影响很小，但在光束交汇处会发出很强的辐射剂量。

伽马射线天文学

伽马射线的一个更有趣的来源是伽马射线爆发(grb)。这些高能事件持续数毫秒到数分钟。它们最早是在20世纪60年代被观测到的，现在每天观测一次空在某个地方空。根据美国宇航局的说法，

伽马射线爆发是“最强大的光的形式”。它们的亮度是普通超新星的几百倍，大约是太阳的100万亿倍。

根据密苏里州立大学天文学教授罗伯特·帕特森的说法，伽马射线爆发曾被认为来自微型黑洞蒸发的最后阶段。现在人们认为它们起源于中子星等致密天体的碰撞。其他理论将这些事件归因于超大质量恒星坍缩形成黑洞。

在这两种情况下，grb都能在几秒钟内产生足够超越整个星系的能量。因为地球大气层阻挡了大部分伽马射线，所以只有用高空气球和轨道望远镜才能看到。

进一步解释:

它是美国宇航局的电磁频谱资源。观察:伽马射线是什么？美国宇航局。来自切伦科夫望远镜阵列的伽马射线和宇宙源。”

“本文由生命科学作家梅雷迪思·福尔于2018年11月29日更新.”

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