Гама-выпраменьваньне: розьніца паміж вэрсіямі

Змесціва выдалена Змесціва дададзена
навігацыя
дапаўненьне
Радок 1:
[[Файл:Gamma Decay.svg|міні|220пкс|Ілюстрацыя выкіду гама-выпраменьваньня (γ) ад атамнага ядра]]
'''Гама-выпраменьваньне''' (гама-прамяні, γ-прамяні)  — від [[электрамагнітнае выпраменьваньне|электрамагнітнага выпраменьваньня]] з надзвычай малой [[даўжыня хвалі|даўжынёй хвалі]] <5{{e|−3}} нм і, з прычыны гэтага, ярка выяўленымі [[карпускулярна-хвалевы дуалізм|карпускулярна]] й слаба выяўленымі хвалевымі ўласьцівасьцямі.
 
Гама-квантамі зьяўляюцца [[фатон]]ы з высокай [[энэргія]]й. На [[шкала электрамагнітных хваляў|шкале электрамагнітных хваляў]] гама-выпраменьваньне мяжуе з [[рэнтгенаўскае выпраменьваньне|рэнтгенаўскім выпраменьваньнем]], займаючы дыяпазон больш высокіх частотаў і энэргіяў. Лічыцца, што энэргіі квантаў гама-выпраменьваньня перавышаюць 10<sup>{{e|5</sup>}} [[электрон-вольт|эВ]], аднак рэзкая мяжа паміж гама- і [[рэнтгенаўскае выпраменьваньне|рэнтгенаўскім выпраменьваньнем]] ня вызначана. У вобласьці 1—100 кэВ гама-выпраменьваньне і рэнтгенаўскае выпраменьваньне адрозьніваюцца толькі паводле крыніцы, то бок калі квант выпраменьваецца ў [[ядроАтамнае (фізыка)ядро|ядзерным]] пераходзе, то яго прынята адносіць да гама-выпраменьваньня; калі пры ўзаемадзеяньні [[электрон]]аў або пры пераходах у атамнай электроннай абалонцы  — да рэнтгенаўскага выпраменьваньня. З пункту гледжаньня [[фізыка|фізыкі]], кванты электрамагнітнага выпраменьваньня з аднолькавай энэргіяй не адрозьніваюцца, таму гэты падзел прынята лічыць ўмоўным.
 
Гама-выпраменьваньне выпускаецца пры пераходах паміж узбуджанымі станамі атамных ядраў, пры [[ядзерная рэакцыя|ядзерных рэакцыях]] , а таксама пры адхіленьні энэргічных зараджаных часьцінак у [[магнітнае поле|магнітных]] і [[электрычнае поле|электрычных палёх]]. Гама-выпраменьваньне было адкрыта францускім фізыкам [[Поль Віяр|Полем Віярам]] у [[1900]] годзе пры дасьледаваньні выпраменьваньня [[рад (элемэнт)|рада]]. Сваю назву выпраменьваньне атрымала дзякуючы новазэляндзкаму навукоўцу [[Эрнэст Рэзэрфорд|Эрнэсту Рэзэрфорду]] ў [[1903]] годзе.
 
Для вымярэньня гама-выпрамяненьня выкарыстоўваюцца адзінкі паветраная керма (прыкладна роўная [[Паглынутая доза|паглынутай дозе]] ў стане [[электронная раўнавага|электроннай раўнавагі]]) і магутнасьць кермы.
 
Для тонкіх пыглынальнікаў закон аслабленьня гама-выпраменьваньня мае просты выгляд:
 
<math>\dot D(x)=\dot D_0*e^{-\mu x},</math>
 
дзе <math>\dot D(x)</math> — магутнасьць кермы выпраменьваньня пасьля прахаджэньня паглынальніка таўшчынёй ''x'',
 
<math>D_0</math> — першапачатковая магутнасьць кермы,
 
<math>\mu</math> — лінейны каэфіцыэент аслабленьня.
 
Гама-выпраменьваньне ўзаемадзейнічае па-рознаму з рэчывамі ў залежнасьці ад энэргіі выпраменьваньня і складу рэчыва. Пры нізкіх энэргіях найбольш верагодны [[фотаэфэкт]], пры якім гама-квант перадае ўсю сваю энэргію электрону. Гэты працэс істотна залежыць ад атамнага нумару рэчыва (верагоднасьць прапарцыйная Z{{e|5}}, дзе Z — атамны нумар рэчыва). Пры рэгістрацыі гама-выпраменьваньня з дапамогай неарганічных [[Сцынтыляцыйны лічыльнік|сцынтыляцыйных лічыльнікаў]] менавіта фотаэфэкт прыводзіць да ўтварэньня фотапіку. Другім мэханізмам узаемадзеяньня гама-выпраменьваньня з рэчывам зьяўляецца камптонаўскае расьсеяньне ([[эфэкт Комптана]]), пры якім гама-квант рассейваецца на свабодным электроне, перадае частку сваёй энэргіі электрону, а сам працягвае распаўсюджвацца ў іншым напрамку. Эфэкт Комптана адбываецца з большай верагоднасьцю пры павелічэньні энэргіі гама-выпрамяненьня. Пры энэргіі гама-выпраменьваньня вышэй за 1,024 МэВ можа адбывацца квантава-мэханічны працэс нараджэньня пар электронаў і пазытронаў, адпаведна з далейшым павелічэньнем энэргіі верагоднасьць гэтага працэсу пераважае над іншымі працэсамі. Пры энэргіях больш за 5 МэВ гама-кванты пачынаюць узаемадзейнічаць з ядрамі і прыводзіць да фотаядзерных рэакцый, пры якіх ядро паглынае гама-квант і выпраменьвае нэўтрон або некалькі нэўтронаў, пратон, пратон і нэўтрон або альфа-часьцінкі. Часам існуе верагоднасьць выпраменьваньня той ці іншай часьцінкі зь ядра. У такім выпадку кажуць што могуць праходзіць некалькі каналаў фотаядзернай рэакцыі.
 
Шырока распаўсюджаныя крыніцы гама-выпраменьваньня на аснове ізатопаў [[цэз]]у-137, [[кобальт]]у-60. Яны ўжываюцца для дэфэктаскапіі, у складзе вымяральнікаў узроўню, для стэрылізаціі хірургічных інстумантаў, у прамянёвай тэрапіі анкалягічных захворваньняў<ref>[http://www.rerf.or.jp/radefx/basickno_e/whatis.html Basics about radiation.] Radiation Effects Research Foundation{{ref-en}}</ref>.
 
Гама-выпраменьваньне ў параўнаньні зь іншымі відамі выпраменьваньня зьяўляецца моцна пранікальным. У паветры яно можа распаўсюджвацца на дзесяткі мэтраў. Для абароны ад гама-выпраменьваньня выкарыстоўваюць абарончыя экраны пераважна са [[волава]]. Разам з тым іянізавальная здольнасьць гама-выпраменьваньня параўнаўча нізкая.
 
== Крыніцы ==
{{Крыніцы}}
 
== Вонкавыя спасылкі ==
Радок 11 ⟶ 32:
* [http://www.gcsechemistry.com/pwav46.htm GCSE information] {{ref-en}}
* [http://www.physics.isu.edu/radinf Radiation information] {{ref-en}}
* [{{спасылка|url=http://users.obs.carnegiescience.edu/eberger/faq.html |загаловак=Gamma ray bursts] |копія=http://web.archive.org/web/20120714033925/http://users.obs.carnegiescience.edu/eberger/faq.html}}{{ref-en}}
{{Накід:Фізыка}}
{{Электрамагнітны спэктар}}