γ射线 (Gamma ray) ,又称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0.1埃的电磁波(1埃=10-10m),能量高于124keV,频率超过30EHz(3×1019Hz)。γ射线有很强的穿透力,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射线是电磁波的一种,频率比X射线更高。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。
电磁波有波长和频率,波长与频率成反比,即:波长越长,频率越低,能量就越小;反之,能量就越大。电磁波波长和频率的关系为:c=λf。这里c为光速,λ为波长,f为频率。电磁波波长最长的是无线电波(包括长波、中波、短波、微波),以后从长到短依次为:红外线、可见光、紫外线、X射线、γ射线。
无线电波的波长在千米级到毫米级,长波无线电波长可达数千米,最短的微波波长只有0.1毫米;可见光波长约在760nm到380nm之间,nm即纳米,1毫米=1000μm(微米),1μm=1000nm,1nm=10^-9m(米)。
可见光后面的紫外线、X射线、γ射线(伽马射线)波长就一个比一个短了,γ射线是电磁波中波长最短的高能射线,波长只有0.1nm以下。
这个世界上所有的物质都在震动,因此都有频率。频率就是物体每秒钟的震动次数,而电磁波的频率就是电磁波每秒钟震动次数,表示单位为Hz(赫兹)。无线电波频率在1000Hz或更低,到10^9Hz之间;可见光频率范围在3.9*10^14到7.7*10^14Hz之间;伽马射线频率范围最低为10^12Hz,最高可达10^30Hz以上。
新冠病毒大小约100nm,伽马射线波段最长的只有0.1nm,我们想一想就知道了,人类应对新冠病毒都弄得焦头烂额,就更别说比新冠病毒小1000倍以上的伽马射线了,而且其频率是每秒钟震动万亿次以上,这个能量有多大,一旦被伽马射线扫中,岂有不穿透之理?
首次观测
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。
起源理论
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“极超新星”(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。
太空产生
在太空中产生的伽马射线是由恒星核心的核聚变产生的,因为无法穿透地球大气层,因此无法到达地球的低层大气层,只能在太空中被探测到。太空中的伽玛射线是在1967年由一颗名为“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伽马射线图片,提供了关于几百颗此前并未发现到的恒星及可能的黑洞。于90年代发射的人造卫星(包括康普顿伽马射线观测台),提供了关于超新星、年轻星团、类星体等不同的天文信息。
伽马射线也被称为γ粒子流,这是原子核能在不断跳跃蜕变过程中释放出来的一种射线。这种射线有着超强的穿透能力,同时能量也很强大,对人体的影响有好有坏,具体如下:
1、引发癌症
伽马射线穿透力很强,又携带高能量,很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。
2、医疗之用
伽马射线对人体的影响虽然有坏处,但好处也是很大的,它可以杀死细胞,因此也可以作杀死癌细胞,以作医疗之用。
不过伽马射线对人体的影响,如果是偶尔辐射,这对人基本没影响,如果一旦过量,危害极大。
当人体受到伽马射线的辐射剂量达到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%;
当人体受到伽马射线的辐射剂量达到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,在两周内死亡概率几乎为100%;
当人体受到伽马射线的辐射剂量达到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%。