Γ射線與物質的相互作用

來自 搜狐網 的圖片

γ射線與物質的相互作用是一個科技名詞。

現代漢字是指楷化後的漢字正楷字形，包括繁體字和簡體字。現代漢字即從甲骨文、金文、籀文、篆書，至隸書、草書、楷書、行書等演變而來。漢字為漢民族先民發明創製並作改進，是維繫漢族各方言區不可或缺的紐帶。現存最早可識的漢字是約公元前1300年殷商的甲骨文和稍後的金文， 再到秦朝的小篆 和隸書， 至漢魏隸書盛行，到了漢末隸書楷化為正楷，盛行於魏晉南北朝，至今通行。

目錄

名詞解釋

γ射線是一種強電磁波，它的波長比X射線短，一般波長<0.001nm。在原子核反應中，當原子核發生α、β衰變後，往往衰變到某個激發態，處於激發態的原子核仍是不穩定的，並且會通過釋放一系列能量使其躍遷到穩定的狀態，而這些能量的釋放是通過射線輻射來實現的，這種射線就是γ射線。

γ射線起源於原子核能量狀態變化過程；X射線起源於原子核外電子能量狀態變化過程；湮沒輻射起源於正負電子的結合；軔致輻射起源於帶電粒子的加速運動，這些輻射能量各不相同，但同屬電磁輻射，也滿足 Ε=hν。

γ射線與物質的相互作用機制屬於全或無相互作用，不同於α、β射線的多次小相互作用，γ射線穿透物質後強度減小但能量幾乎不降低，α、β射線穿透物質後強度減小，能量也降低。

γ射線具有極強的穿透本領。人體受到γ射線照射時，γ射線可以進入到人體的內部，並與體內細胞發生電離作用，電離產生的離子能侵蝕複雜的有機分子，如蛋白質、核酸和酶，它們都是構成活細胞組織的主要成份，一旦它們遭到破壞，就會導致人體內的正常化學過程受到干擾，嚴重的可以使細胞死亡。

光電效應

γ光子與介質的原子相互作用時，整個光子被原子吸收，其所有能量傳遞給原子中的一個電子（多發生於內層電子）。該電子獲得能量後就離開原子而被發射出來，稱為光電子。光電子的能量等於入射γ光子的能量減去電子的結合能。光電子與普通電子一樣，能繼續與介質產生激發、電離等作用。由於電子殼層出現空位，外層電子補空位並發射特徵X射線。

康普頓效應

1923年美國物理學家康普頓(A.H.Compton)發現X光與電子散射時波長會發生移動，稱為康普頓效應。 　γ光子與原子外層電子（可視為自由電子）發生彈性碰撞，γ光子只將部分能量傳遞給原子中外層電子，使該電子脫離核的束縛從原子中射出。光子本身改變運動方向。被發射出的電子稱康普頓電子，能繼續與介質發生相互相互作用。散射光子與入射光子的方向間夾角稱為散射角，一般記為θ。反衝電子反衝方向與入射光子的方向間夾角稱為反衝角，一般記為φ。當散射角θ=0°，散射光子的能量為最大值，這時反衝電子的能量為0，光子能量沒有損失；當散射角θ=180°時，入射光子和電子對頭碰撞，沿相反方向散射回來，而反衝電子沿入射光子方向飛出，這種情況稱反散射，此時散射光子的能量最小。

電子對效應

能量大於1.02MeV的γ光子從原子核旁經過時，在原子核的庫侖場作用下，γ光子轉變成一個電子和一個正電子。光子的能量一部分轉變成正負電子的靜止能量(1.02MeV)，其餘就作為它們的動能。被發射出的電子還能繼續與介質產生激發、電離等作用；正電子在損失能量之後，將於物質中的負電子相結合而變成γ射線，即湮沒(annihilation)，探測這種湮沒輻射是判明正電子產生的可靠實驗依據。