Гамма-промен?
Наступник	Рентген?вське випром?нювання
Гамма-промен? у В?к?сховищ?

Га?мма-випром??нювання або гамма-промен?  ? електромагн?тне випром?нювання найвищо? енерг?? з довжиною хвил? меншою за 1 ангстрем . Утворю?ться в реакц?ях за участю атомних ядер ? елементарних частинок у процесах розпаду, синтезу, ан?г?ляц?? , п?д час гальмування заряджених частинок велико? енерг??.

Позначаються грецькою л?терою γ.

Гамма-промен? мають велику проникн?сть, не заломлюються, п?д час вза?мод?? з речовиною спричиняють ?он?зац?ю атом?в , породжують електрон - позитронн? пари.

Окрем? фотони в гамма-променях називають гамма-квантами .

Утворення [ ред. | ред. код ]

Одним ?з процес?в утворення гамма-квант?в ? випром?нювання рад?оактивним ядром , яке перебува? в збудженому стан?. Гамма-квант випром?ню?ться внасл?док переходу ядра з? збудженого стану в основний . При цьому не зм?нюються н? атомний номер , н? масове число ядра.

Гамма-кванти можуть з'являтися також в ?нших, складн?ших ядерних реакц?ях .

?ншим джерелом гамма-промен?в ? гальм?вне випром?нювання високоенергетичних заряджених частинок. Заряджен? частинки, рухаючись з прискоренням, випром?нюють електромагн?тн? хвил?. Спектр випром?нювання залежить в?д енерг?? частинки. Для того, щоб частинка випром?нювала гамма-кванти, ?? енерг?я ма? бути дуже високою, лежати в област? принаймн? десятк?в МеВ . Так? частинки можна отримати в прискорювачах , зокрема синхротронах .

Гамма-промен? можуть також утворюватися внасл?док ан?г?ляц?? частинок з античастинками . Оск?льки в такому випадку сумарний ?мпульс частинок та античастинок зазвичай невисокий, утворен? два гамма-кванти рухаються в протилежних напрямках. Одночасне детектування двох гамма-квант?в, що розповсюджуються в протилежних напрямках, ? експериментальним п?дтвердженням акту ан?г?ляц??.

Енерг?я [ ред. | ред. код ]

Енерг?я гамма-квант?в обмежена лише знизу ? довжина хвил? у 1 ангстрем в?дпов?да? енерг?? фотона трохи б?льше за десять кеВ .

Енерг?я гамма-квант?в теплово? природи може досягати сотень кеВ ? фотони з енерг??ю 1 МеВ випром?нюються абсолютно чорним т?лом температурою 2 млрд К ^[1] .

При рад?оактивному розпад? утворюються гамма-кванти з енерг?ями в?д десятк?в кеВ до десятка Мев ^[2] . У випадку β ⁺ -розпаду, при якому утворю?ться позитрон , в?н швидко ан?г?лю? з навколишн?ми електронами, випром?нюючи при цьому фотон з енерг??ю 511 кеВ.

При з?ткненн? частинок у прискорювачах утворюються фотони з енерг?ями у сотн? ГеВ ^[3] .

Фотони з енерг?ями вище 30 ГеВ називають дуже високоенергетичними ^[en] , а з енерг?ями вище 30 ТеВ ? ультра-високоенергетичними ^[en] , з енерг?ями вище 30 ПеВ ? екстремально високоенергетичними ^[4] . Так? гамма-кванти утворюються в астроф?зичних процесах, проте детектувати ?ж дуже складно. ?мов?рно, на 1 км² поверхн? Земл? пада? менш н?ж один гамма-квант з енерг??ю вище за 30 ПеВ на день. Найб?льш енергетичне заф?ксоване гамма-випром?нювання прийшло з боку Крабопод?бно? туманност? . Енерг?я його фотон?в досягала 450 ТеВ ^[5] .

Вза?мод?я з речовиною [ ред. | ред. код ]

Гамма-промен? мають найб?льшу проникн?сть з ус?х вид?в рад?ац??. В?дпов?дно, в?д них найважче захиститися. Вза?мод?я фотон?в великих енерг?й ?з речовиною слабка. Поглинаючись чи розс?юючись у речовин?, гамма-промен? передають велику енерг?ю зарядженим частинкам, як? в?дпов?дають за народження великого числа рад?ац?йних дефект?в. ?сну? три види вза?мод?? гамма-квант?в з речовиною: фотоефект , комптон?вське розс?ювання ? народження електрон-позитронних пар .

Явище фотоефекту залежить в?д вза?мод?? електромагн?тно? хвил? з електронами в склад? атом?в. Велика енерг?я, а отже й частота гамма-квант?в призводить до зменшення ефективност? тако? вза?мод??, оск?льки електрони стають надто ?нертними, щоб реагувати на швидк? зм?ни напруженост? електричного поля хвил?. Тому з? зб?льшенням енерг?? гамма-квант?в фотоефект, який ? основним типом вза?мод?? гамма-квант?в малих енерг?й з речовиною, да? дедал? менший внесок у процес ?хнього поглинання.

За великих енерг?й гамма-квант?в основним каналом поглинання ста? народження електрон-позитронних пар. Гамма-квант може утворити електрон-позитронну пару, якщо його енерг?я принаймн? вдв?ч? перевищу? масу спокою електрона. У порожньому простор? утворення електрон-позитронно? пари неможливо через вимогу одночасного виконання закон?в збереження енерг?? та ?мпульсу . Для утворення електрон-позитронно? пари потр?бне ще одне т?ло, яке могло б узяти на себе частину ?мпульсу, тому народження пар в?дбува?ться лише в речовин?.

За пром?жних енерг?й гамма-квант?в основним шляхом ?хньо? вза?мод?? з речовиною ? комптон?вське розс?ювання. Воно в?др?зня?ться в?д ?нших тип?в вза?мод?? тим, що розс?юючись на заряджених частинках, гамма-квант не зника?, а в?дда? лише частину енерг??.

Резонансне поглинання гамма-квант?в ядрами загалом не в?дбува?ться, оск?льки енерг?я гамма-кванта, який випром?ню?ться атомами, дещо в?др?зня?ться в?д р?зниц? енерг?й ядерних р?вн?в. Частина енерг?? йде на в?ддачу ядра. Однак таке поглинання можна спостер?гати в спец?альних умовах, забезпечених постановкою експерименту. Детальн?ше про це в статт? Ефект Месбауера .

Застосування [ ред. | ред. код ]

Попри небезпеку гамма-промен?в для живих орган?зм?в, вони застосовуються в медицин?. Здатн?сть високочастотних фотон?в руйнувати жив? кл?тини застосовують для стерил?зац?? медичних ?нструмент?в ? для знищення ракових кл?тин . Для д?агностики застосовують м?чен? атоми , як? випром?нюють гамма-промен?.

У 1950-х ? 1970-х роках виникла галузь астроном?? , яка вивча? косм?чн? об'?кти та процеси за ?х гамма-випром?нюванням ^[6] .

Див. також [ ред. | ред. код ]

• Гамма-активац?йний анал?з
• Гамма-дефектоскоп?я

Джерела [ ред. | ред. код ]

Л?тература [ ред. | ред. код ]

• Мала г?рнича енциклопед?я  : у 3 т. / за ред. В. С. Б?лецького . ? Д.  : Донбас , 2004. ? Т. 1 : А ? К. ? 640 с. ? ISBN 966-7804-14-3 .
• Булав?н Л. А. , Тартаковський В. К. Ядерна ф?зика. ? К.  : Знання, 2005. ? 439 с.
• (рос.) Коган Р. М., Назаров И. М., Фридман Ш. Д. Основы гамма-спектрометрии природных сред. ? М . : Энергоатомиздат , 1991. ? 233 с.

Посилання [ ред. | ред. код ]

• Гамма-випром?нювання // Ун?версальний словник-енциклопед?я . ? 4-те вид. ? К . : Тека , 2006.

п о р Ядерн? реакц?? Рад?оактивний розпад Сильна вза?мод?я Альфа-розпад Кластерний розпад Ланцюгова реакц?я Нейтронний розпад Под?л ядра ( спонтанний вимушений ) Протонний розпад Слабка вза?мод?я Бета-розпад ( подв?йний ) Електронне захоплення ( подв?йне ) Позитронний розпад Нуклеосинтез Елемент?в до зал?зного п?ка Альфа-реакц?я ( потр?йна ) Водневий цикл Цикл Бете Ядерне гор?ння дейтер?ю Ядерне гор?ння л?т?ю Ядерне гор?ння вуглецю Ядерне гор?ння кисню Ядерне гор?ння кремн?ю Ядерне гор?ння неону Захоплення нейтрон?в Пов?льне (s-процес) Швидке (r-процес) Захоплення протон?в Пов?льне (p-процес) Швидке (rp-процес) Об?йден? ядра ?нше Внутр?шня конверс?я Гамма-промен? ?зомерний перех?д