γ射線束

γ射線是由各种放射性核素髮射出的、具有特定能量的粒子或光子束流。

基本介紹

• 中文名：γ射線束
• 外文名：Gamma ray beam
• 本質：γ射線是高能量質子
• 電磁波：波長非常短
• 發現者：盧瑟福
• 帶電情況：不帶電

概念

Y射線束由放射性同位素如60Co或137Cs產生。是一種高能電磁波，波長很短（0.001-0.0001nm），穿透力強，射程遠，一次可照射很多材料，而且劑量比較均勻，危險性大，必須禁止（幾個厘米的鉛板或幾米厚的混凝土牆）。

伽馬射線

γ射線束作用

γ射線束可以用來拍照。

還能用於放射性治療癌症、CT。

還能用於育種（使對象基因突變產生新品種）

用於物理實驗；化學中測定分子結構。

α、β、γ射線廣泛用於醫療和工業探傷，日常生活中是不會遇到有帶伽馬射線的物質的，不用刻意避免。過量的射線能讓人的基因產生突變，會殺死人體細胞。

γ射線束產生來源

伽瑪射線，既可以依靠天然放射線物質和從宇宙射線中獲得，也可以通過各種粒子加速器製造出來。另外也能夠用來產生射線的機器--原子核反應堆。

天然射線源一般強度比較低，而且難以根據需要任意調節，不能很好滿足科技工作的需要。為此，人們探索能夠產生強度大、能量高、性能好、容易調節和控制的射線源，研製出各種粒子加速器。許多粒子都是帶電的，它們可在電磁場中被加速而獲得很高的能量。這種能夠使帶電粒子在電磁場作用下加速並獲得很高能量的機器就是粒子加速器。

粒子加速器有很多種。按粒子最終可獲得的能量來分，有低能、中能和高能粒子加速器；按帶電粒子所走的軌跡來分，有直線型、圓型和螺旋型；按加速器電場分類，則有利用直流高壓電場加速的，利用高頻諧振電場加速的和利用磁場變化所產生的感應電場加速的等。按被加速的帶電粒子種類來分，則有電子、質子、氘核和各種重元素離子加速器。它們各自都有適用於自己的粒子品種、能量範圍以及性能特色。

γ射線束髮現史

1895年，在倫琴發現X射線的那一年，年輕的盧瑟福從紐西蘭遠渡重洋來到英國，到有名的卡文迪許實驗室學習和工作。湯姆遜熱情地歡迎了他。一開始，他研究剛發現的X射線。當貝克勒耳發現放射線以後，在湯姆遜的建議下，盧瑟福立即轉而研究放射線。 盧瑟福把鈾裝在鉛罐里，罐上只留一個小孔，鈾的射線只能由小孔放出來，成為一小束。他用紙張、雲母、玻璃、鋁箔以及各種厚度的金屬板去遮擋這束射線，結果發現鈾的射線並不是由同一類物質組成的。其中有一類射線只要一張紙就能完全擋住，他把它叫做“軟”射線；另一類射線則穿透性極強，幾十厘米厚的 鋁板也不能完全擋住，他把它叫做“硬”射線。

正在這時候，居里夫婦發現了鐳，並且用磁場來研究鐳的射線。結果發現在磁場的作用下，射線分成兩束。其中一束不被磁場偏轉，仍然沿直線進行，就像X射線那樣；另一束在磁場的作 用下彎曲了，就像陰極射線一樣。

用磁場研究射線，在卡文迪許實驗室里可是拿手好戲，實驗室主任湯姆遜在不久之前就是利用磁場、電場來研究陰極射線而發現電子的。居里夫婦的研究情況傳到了英國，盧瑟福立刻用更強的磁場來研究鈾（這時他手中還沒有新發現的鐳）的射線。 結果，鈾的射線被分開了，不是兩股，而是三股。新發現的一股略有彎曲，盧瑟福把它叫做α（阿耳法）射線；那一股彎曲得很厲害的叫做β（貝他）射線；不被磁場彎曲的那一股叫做γ（伽瑪）射線。

盧瑟福分別研究了三種射線的穿透本領。結果是:

α射線的穿透本領最差，它在空氣中最遠只能走7厘米。一薄片雲母，一張0.05毫米的鋁箔，一張普通紙都能把它擋住。

β射線的穿透本領比α射線強一些，能穿透幾毫米厚的鋁片。

γ射線的穿透本領極強，1.3厘米厚的鉛板也只能使它的強度減弱一半。

鈾衰變放射出來的αβγ射線的帶電情況

α射線束是氦原子核束，帶負電。

β射線束是高速電子流，帶正電。

γ射線束是頻率很高的電磁波，不帶電。

αβγ射線束的能量

α射線射程很短，離開原子核後能量衰減很快，通常說的α粒子的能量應該是指離開原子核時的能量。這個能量可以計算出來，辦法是：對有α衰變的原子核，採用原子核的α粒子模型可以計算出發射出來的α粒子的能量（離開原子核時為準）。

β衰變原理基本是：中子=質子+電子+中微子。由於中微子帶走一部分能量，因此電子（β粒子）的能量是連續分布的，如果談論其能量應該是指最大值。

γ粒子（光子）能量可以容易計算出來十分確定，測量也沒有特別的困難。

γ射線束與雷射束的區別

功率問題。

γ射線束是高能粒子流，可以理解為一個連一個發射的機槍子彈，擊中時為單個粒子。雖然每個粒子能量很大，但在擊中處僅單個的粒子而己，它可以在靶物質原子間隙中穿過。

雷射束是集中在很小面積上的極短時間內的光子束，集中照射在一個面積上，功率就很大，絕不是單個的光子，可以理解為突然在某一點上集中投放大量彈藥，使該處受到破壞。