伽马射线是什么意思?
什么是伽马射线?什么是α射线、β射线和γ射线?
α射线
α射线,又称α粒子束,是高速运动的氦核。阿尔法粒子由两个质子和两个中子组成。其静态质量为6.64 * 10-27kg,充电容量为3.20*10-19。在物理学中,他被用来代表阿尔法粒子或氦核。卢瑟福首先发现天然放射性是几种不同的射线。他把带正电荷的射线命名为α射线;带负电的射线被称为β射线。在后来的一系列实验中,卢瑟福等人证实了α粒子是氦核。
β射线
β射线:高速电子流为0/-1e,穿透能力强,电离弱。本来物理世界没有左右之分,但是β射线有左右之分。β粒子,即β粒子,是指放射性物质发生β衰变时释放出的高能电子,其速度可达光速的99%。在β衰变过程中,放射性原子核通过发射电子和中微子转变成另一种原子核,产物中的电子称为β粒子。在正β衰变中,原子核中的一个质子转化为一个中子,同时释放出一个正电子。在负β衰变中,原子核中的一个中子转化为质子,同时释放出一个电子,即β粒子。
γ射线
伽马射线,又称伽马粒子流,是一种波长小于0.01埃的电磁波。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。
伽马射线的危害
伽马射线有很强的穿透力。当人体受到γ射线照射时,γ射线可以进入人体,并与体内的细胞发生电离。电离产生的离子可以腐蚀复杂的有机分子,如蛋白质、核酸和酶。
它们是活细胞和组织的主要成分。一旦它们被破坏,人体内正常的化学过程就会被扰乱,严重的会导致细胞死亡。
扩展数据:
一、生产原则
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,所以要跃迁到低能级,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γ射线的穿透能力比X射线强。
伽马射线是频率高于1.5万亿赫兹的电磁光子。γ射线没有电荷和静止质量,因此电离能力比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。
二、测量方法
伽马光子是不带电的,所以它的能量不能用磁偏转法测量。通常是利用伽马光子引起的上述二次效应,例如通过测量光电子或正负电子对的能量来间接计算的。另外,伽马光子的能量可以通过伽马能谱仪直接测量(利用伽马射线与物质的相互作用)。
由荧光晶体、光电倍增管和电子仪器组成的闪烁计数器是检测γ射线强度的常用仪器。
搜狗百科-伽马射线
什么是伽马射线?
α射线是氦核电流,β辐射是电子流γ射线,波长小于0.1 nm,是一种能量高于X射线的辐射。李启斌提出了本世纪七大天文研究领域。
其中三个涉及对地外能量的探索,一个是与暗物质有关的暗能量,一个是具有巨大辐射能的类星体,一个是来自河外的巨大能量源。只有百分之几的空间物质被人类看到过,百分之九十以上的物质是黑暗的,人类没有看到过。这是暗物质。
提到暗物质,人类很容易想到“黑洞”。黑洞是一种暗物质。
黑洞的引力非常大,从地球发射的卫星只能以7.8 km/s的第一宇宙速度冲出大气层,但在黑洞上以光速发射仍然无法超越其巨大的引力。根据霍金的黑洞理论,可以通过观察周围的事物来确定黑洞。
如果周围的东西掉下来,就会发出X射线,产生X晕。根据对X射线的观察,可以确定黑洞。如果观测到一颗恒星一直围绕空洞旋转,也可以推断其轨道中间存在一个黑洞。
类星体的讨论属于天体剧烈活动领域的观测。李启斌解释说,类星体的神秘之处在于,它们每秒辐射的能量比整个星系中6543.8+0000亿颗恒星的总和还要多。
天文学家推测,一定有一种独特的方式提供能量。伽马射线爆发的发现是戏剧性的。
人们最初观察伽马射线是为了监测核试验。当仪器偶然对准空中时,发现了来自太空的伽马射线。由此,人们发现了发出伽马射线的恒星,其中一些是爆炸性的。
太空探测器的观测结果显示伽马射线暴的平均频率为每天一次。伽马射线爆发和类星体一样强大。
李启斌乐观地认为,如果我们能够观察和分析他们的能源来源,我们也许能够以破坏环境为代价解决人类的能源危机和能源开发。2003年底,美国《科学》杂志评出了当年的十大科技成果,对宇宙伽马射线的研究入选其中。
这项研究提高了对宇宙伽马射线爆发的认识,并证实了伽马射线爆发与超新星之间的联系。6500万年前,一颗小行星撞入地球导致恐龙灭绝。
然而,据英国《新科学家》杂志2003年报道,来自外太空的杀手远不止一个。最新科学研究表明,早在4亿年前,地球又经历了一次大灭绝,罪魁祸首就是银河系恒星坍缩后爆发的“伽马射线”!在天文学中,伽马射线暴被称为“伽马射线暴”。伽马射线暴到底是什么?它从哪里来?为什么会产生这么大的能量?"伽马射线爆发是宇宙中伽马射线突然增加的现象."
中科院国家天文台研究员赵永恒告诉记者,伽马射线是波长小于0.1 nm的电磁波,是一种高于X射线能量的辐射,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。这些卫星配备了伽马射线探测器,以监测核爆炸产生的大量高能射线。1967年,侦察卫星发现了来自浩瀚太空的伽马射线短时间内突然增多的现象,称为“伽马射线暴”。
由于军事保密等因素,这一发现直到1973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。
这种爆炸以非常高的功率释放能量。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大爆炸相比。
据赵永恒研究员介绍,伽马射线暴的持续时间很短,通常几十秒长,短的只有零点几秒。而且它的亮度变化是复杂的,没有规律的。
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(654.38+000亿年)释放的能量总和!发生在1997 14年2月14日的伽玛射线暴,距离地球远达12亿光年,释放的能量比超新星爆发大几百倍。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。这种伽马射线爆发在一两秒内就和除它之外的整个宇宙一样亮。
在其附近几百公里的范围内,再现了BIGBANG最后千分之一秒的高温和高密度。然而,1999年10月23日发生的伽玛射线暴比这次更加猛烈,其能量是1997的十倍,这也是迄今为止人类已知的最强大的伽玛射线暴。
原因引起了一场大辩论。关于伽马射线暴的成因,国际上至今没有定论。有人推测是两颗中子星或两个黑洞碰撞时产生的;也有人怀疑它是在大质量恒星死亡时形成黑洞的过程中产生的,但这个过程比超新星爆发强烈得多,所以有人称之为“超级超新星”。
赵永恒研究员表示,为了探索伽马射线暴的成因,两位天文学家之间展开了大辩论。上世纪七八十年代,普遍认为银河系发生了伽马射线暴,并推测与中子星表面的物理过程有关。
然而,波兰裔美国天文学家帕钦斯基是独一无二的。80年代中期,他提出伽玛射线暴是宇宙距离上与类星体一样遥远的天体,实际上伽玛射线暴发生在银河系之外。
但当时人们已经被银河系发生伽马射线暴的理论统治了很多年,所以对帕琴斯基的看法不一。
什么是伽马射线?
伽马射线,又称伽马粒子流,中文音译为伽马射线。波长短于0.2埃的电磁波[1]。由法国科学家维拉德(P.V. Vilade)首次发现,是继α和β射线之后发现的第三种核射线。核衰变和核反应都会产生伽马射线。伽马射线的穿透力比X射线强。γ射线穿过物质与原子相互作用时,会产生三种效应:光电效应、康普顿效应和正负电子对。当原子核释放的伽马光子与核外电子发生碰撞时,会把所有的能量都给电子,电子就会电离成光电子,这就是光电效应。由于外层电子层的空位,会发生内层电子的跃迁,发射出X射线鉴别谱。高能γ光子(>:200万电子伏)很弱。当γ光子的能量较高时,除了上述的光电效应外,还可能与核外电子发生弹性碰撞,γ光子的能量和运动方向会发生变化,从而产生康普顿效应。当γ光子的能量大于电子静止质量的两倍时,由于原子核的作用,它转化为一对正负电子,这种效应随着γ光子能量的增加而增强。伽马光子是不带电的,所以它的能量不能用磁偏转法测量。通常是利用伽马光子引起的上述二次效应,例如通过测量光电子或正负电子对的能量来间接计算的。另外,γ光子的能量可以用γ谱仪直接测量(利用晶体对γ射线的衍射)。由荧光晶体、光电倍增管和电子仪器组成的闪烁计数器是检测γ射线强度的常用仪器。
通过研究γ射线能谱可以了解原子核的能级结构。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。
探测伽马射线有助于天文学的研究。
人类观察太空时,看到的是“可见光”。然而,大部分电磁光谱是由不同的辐射组成的,这些辐射的波长比可见光的波长更长或更短,其中大部分是肉眼无法单独看到的。探测伽马射线可以提供肉眼看不到的太空图像。
太空中产生的伽马射线是由恒星核心的核聚变产生的。因为它们无法穿透地球大气层,无法到达地球低层大气,所以只能在太空中探测到。太空中的伽马射线最早是在1967年由一颗名为villars的人造卫星观测到的。20世纪70年代初不同卫星探测到的伽马射线图像提供了数百个以前未被发现的恒星和可能的黑洞的信息。20世纪90年代发射的卫星(包括康普顿γ射线天文台)提供了关于超新星、年轻星团和类星体的不同天文信息。
γ射线是一种强电磁波,波长比X射线短,一般波长的γ射线穿透能力强。当人体受到γ射线照射时,γ射线可以进入人体内部,与体内细胞发生电离。电离产生的离子可以腐蚀复杂的有机分子,如蛋白质、核酸和酶,它们是活细胞组织的主要成分。一旦它们被破坏,人体内正常的化学过程就会被扰乱,严重的会导致细胞死亡。
什么是伽马射线?
科学家们观察到伽马射线爆发后的景象,GRB),见证了一颗巨大恒星的毁灭和一个旋转黑洞的诞生。此次观测是迄今为止对伽马射线爆发最详细的记录,观测结果已经发表在3月20日的《自然》杂志上。GRB是目前宇宙中已知的最强大的爆炸。伽马爆炸释放的能量是超新星爆炸的几百倍,亮度最高时达到太阳的十亿倍。科学家对伽马爆炸的观测表明,伽马爆炸在宇宙中发生得非常频繁、均匀和随机,因此科学家认为伽马爆炸发生在离我们相当远的天体中。科学家对伽马爆炸感兴趣的主要原因之一是想知道这些强大爆炸的起源。现在认为伽马暴可能是由两个黑洞或中子星相互碰撞引起的,或者是大质量恒星死亡时坍缩成黑洞引起的。虽然伽玛暴非常频繁,但很难立即观察到伽玛暴,因为它的位置和方向是不可预测的,而且持续时间很短。一般来说,大规模伽马射线暴只会持续几秒甚至几毫秒。这一成功观测得益于美国国家航空航天局的高能瞬变探索者——Hete。地面机器人望远镜和快速行动的研究人员遍布世界各地。被命名为GRB021004的伽马爆炸发生在东部标准时间2002年6月4日上午8点06分。HETE立即观测到了这一事件,并在伽马爆炸持续几秒钟后向世界各地的观测者通报了这一事件的位置和方向。几分钟后,世界各地的观测者陆续观测到伽马爆炸的余晖。在观测过程中,科学家发现,这次伽马射线爆炸的余辉持续了半个多小时,这让科学家对其威力有了新的认识。麻省理工学院的乔治·里克博士说:“伽马射线爆炸的威力肯定比我们最初想象的要大很多倍。“伽马射线可能只是伽马射线爆炸能量中的冰山一角。”科学家认为,这次伽马射线爆炸被观测到是来自一颗恒星核心的黑洞,这颗恒星的质量是太阳的15倍。
什么是伽马射线暴?
伽马射线暴(GRB),又称GRB,是天空中来自某一方向的伽马射线强度在短时间内突然增强,然后迅速减弱的现象。持续时间为0.1-1000秒,辐射主要集中在0.1-100 MeV的能量带。
伽马射线暴发现于1967。几十年来,人们仍然不清楚它的本质,但基本可以确定它发生在宇宙尺度上的一个恒星级天体中。伽马射线暴是目前天文学中最活跃的研究领域之一,在1997和1999两次被美国《科学》杂志评为年度十大科技进展之一。
基本介绍伽玛射线暴,简称“伽玛暴”,是宇宙中伽玛射线突然增加的现象。γ射线是波长小于0.1 nm的电磁波,是一种高于X射线能量的辐射。伽玛射线暴的能量非常高,释放的能量甚至可以和BIGBANG相比,但是它的持续时间很短,一般几十秒长,短的只有几十分之一秒,亮度变化也很复杂,没有规律。
伽马射线暴可以分为两种不同的类型,天文学家长期以来一直怀疑它们是由两种不同的原因引起的。更常见的长伽玛暴(持续2秒到几分钟)几乎已经被解释清楚了。
在当前的图片中,它们是在一颗具有高温和超大质量的沃尔夫-拉叶星坍缩形成黑洞时产生的。虽然短伽玛射线暴稍纵即逝,但Swift现在每年可以捕获10个短伽玛射线暴,这为我们的研究提供了非常有价值的数据来源。
我们目前的研究表明,短伽马射线爆发可能来自双星系统中两颗恒星的合并以及同时产生的黑洞。伽玛射线暴的能量机制仍远未解决,这也是伽玛射线暴研究的核心问题。
随着技术的进步,人类对宇宙的认识会更加深入,很多现在看起来是谜的问题,将来可能会迎刃而解。探索宇宙的奥秘不仅是人类追求科学进步的需要,这些奥秘的解决最终也将造福于人类自身。原因就是天文学家常说的:可能是这个伽马射线暴太远了,在可见光波长范围内观测不到。
最新研究揭示了其中的奥秘。星际尘埃几乎吸收所有可见光,但更高能量的伽马射线和X射线可以穿透星际尘埃,被地球上的望远镜捕捉到。伽马射线爆发人们普遍认为,伽马射线爆发不可能是由大质量恒星的死亡产生的。
天文学家认为,这些伽马暴大多发生在超大质量恒星耗尽核燃料时。当恒星核心坍缩成黑洞时,物质喷流以接近光速的速度冲出。
喷流从坍缩的恒星中流出,继续向太空行进,并与先前被恒星照亮的气体相互作用,产生了随时间衰减的明亮余辉。大多数伽马射线在可见光范围内会显得很亮。
然而,一些伽马射线爆发是黑暗的,不能被光学望远镜探测到。最近的一项研究表明,暗伽马射线爆发实际上并不是因为距离遥远而不可观测,而是因为大部分可见光被星际尘埃吸收,而星际尘埃可能是恒星的发源地。
它曾在4亿年前引发了一次大灭绝。新的研究表明,闪电释放的伽马射线可能是闪电形成的主要原因。原闪电岛伽马射线可能是闪电形成的主要原因。
这个猜想。四年前佛罗里达技术协会。上世纪康普顿伽马射线天文台的天体物理学家约瑟夫·德怀尔(Joseph dwyer)提出,闪电是在20世纪90年代初从地面发现的。
伽马射线。当时德怀尔从一些伽马射线波长小于0.1 nm的相关学术报告中发现伽马射线与闪电有关。为了证明磁波,辐射能高于X射线。
伽马射线表明了这种关系,他建立了一个模型来描述地球大气中电场的形成。伽马射线爆发释放的能量相当于大爆炸。
伽玛射线发射的结果表明,电场中的这些伽玛射线发射暴是由两颗中子星发射的高速电子与大气中的其他粒子发生碰撞,或者是大质量恒星的死亡碰撞而产生的,可以产生强大的雷音。同时,它们在黑洞产生的过程中被释放出来。到目前为止,还没有收费。雷雨天气,上升气流和底部是结论性的。
然而,科学家们承认,下沉气流推动水分子相互作用。电场强度是当有巨大的宇宙能量时,比例增大,最终释放的电子会产生接近光速的伽马射线,比如雷暴。虽然德怀尔当时猜测神秘闪电可能是雷暴释放的伽马射线形成的。
自然,这只是一种猜测。最后,没有结论。真正能模拟和模拟最接近伽马射线的闪电,是东京工业大学和日本理化研究所今年联合进行的一项研究。
研究小组派出伽马射线研究小组,在日本海低空观测闪电中形成的伽马射线。伽马射线暴的物理发现是Klebesadel等人在1967年美国Vela卫星核爆监测时无意中发现的。
一颗恒星的诞生与一颗老恒星的死亡联系在一起。超大质量恒星迅速老化和爆炸,从中散发出的星际尘埃迅速充满星云,超大质量爆炸产生的新物质也喷发到星云中,星云的密度变得非常大,诞生了新的恒星。
在充满星际尘埃的星系中,大量的恒星生死循环正在发生。由于恒星形成于星际尘埃区域,因此可以推测,黑暗伽马射线暴周围的尘埃团可能就是恒星诞生的地方。
冷战期间,美国发射了一系列军事卫星来监视全球核。
什么是伽马射线?
(参考阅读)伽马射线又称伽马粒子流,是一种波长小于0.2埃的电磁波,在核能级跃迁时释放。γ射线穿透力强,可用于工业上的探伤或流水线自动控制。伽马射线对细胞是致命的。在医疗中用于治疗肿瘤。2011年,英国斯特拉斯克莱德大学研究发明了地球上最亮的伽马γ射线,比太阳亮1万亿倍。这将开创医学研究的新时代。伽马射线波是短于0.2埃[1]的电磁波。放射性核经历α衰变,β衰变后产生的新核往往处于高能级。发射伽马光子。由法国科学家维拉德(P.V. Vilade)首次发现,是继α和β射线之后发现的第三种核射线。核衰变和核反应都可以产生伽马射线-内部结构模型图Y射线-内部结构模型图。伽马射线的波长比X射线的波长短。所以γ射线的穿透力比X射线强。它们可以穿透几厘米厚的铅板。γ射线穿过物质与原子相互作用时,会产生三种效应:光电效应、康普顿效应和正负电子对。当原子核释放的γ光子与核外电子发生碰撞时,会把所有的能量都给电子,电离成光电子,这就是所谓的光电效应。由于外层电子层的空位,内层电子会发生跳跃,发出X射线识别谱。高能γ射线(2兆电子伏)很弱。当γ光子的能量较高时,除了上述光电效应外,还可能与核外的电子发生碰撞,γ光子的能量和运动方向发生变化,产生康普顿效应。当γ光子的能量大于电子静止质量的两倍时,由于原子核的作用,它转变为正负电子对,并且这种作用随着γ光子能量的增加而增强。由于γ-光子不带电,所以不能用磁偏转法测量它的能量。通常伽马光子引起的二次效应是间接计算出来的,例如通过测量光电子或正负电子对的能量。另外,γ光子的能量可以直接用γ谱仪测量(利用晶体对γ射线的衍射)。由荧光晶体、光电倍增管和电子仪器组成的闪烁计数器是检测γ射线强度的常用仪器。通过研究伽马射线的光谱,我们可以了解原子核的能级结构。伽马射线有很强的穿透力。可用于工业探伤或装配线的自动控制。伽马射线对细胞是致命的,在医学治疗中用于治疗肿瘤。伽马射线是频率高于1.5万亿赫兹的电磁波光子。[1]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。伽马射线穿透能力强,能量高。伽马射线可以被高原子序数的原子核阻止,比如铅或者缺乏能量的原子核。