强者世界-章节目录 69_废文网
阅读设置(推荐配合 快捷键[F11] 进入全屏沉浸式阅读)

设置X

章节目录 69(1 / 2)

最新网址:www.feiwen5.com

无数的云层在向后飞速流逝,天空仿佛被割破了一层,覃阆飞行的速度实在太快,没有人能够赶上,身体被大量的黑雾紧密包裹,但是覃阆的双眼却依旧可以看见地面,瞬间到了一片连绵的山麓之中,夜宇星紧跟其后。wwW!QUanbEn-xIAoShUo!coM

“咦?那是什么!”夜宇星忽然惊呼出身,又来了一个,还是那个!忽然阵阵阴风铺面,覃阆就像是一团邪云,带着恐怖的煞气直直的逼入地面,地上的花草树木骤然间纷纷凋零枯萎,紫色的光波不断的扩撒,一个个晶莹剔透的紫褐色的圆球直接消失殆尽。

“就在这里吧,杀人无形的伽马射线!”覃阆忽然一声爆喝,眼前那连绵起伏的山脉骤然间轰然崩溃,天空也越发的阴暗,没有一丝的光亮,仿佛进入了太古的混沌,一股黯然的肃杀之意凌人已至极点。

所谓伽马射线就是科技名词定义中文名称:γ射线英文名称:gamma-ray定义:由核子蜕变过程中发射的一种电磁波。应用学科:机械工程(一级学科);试验机(二级学科);无损检测仪器-射线探伤机(三级学科)

γ射线,又称γ粒子流,是原子核能级跃迁蜕变时释放出的射线,是波长短于0.2埃的电磁波。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。2011年英国斯特拉斯克莱德大学研究发明地球上最明亮的伽马射线——比太阳亮1万亿倍。这将开启医学研究的新纪元。

γ射线爆发首次观测理论起源地球上最明亮的伽马射线有助天文学的研究强大的威力“悄无声息”的杀手γ射线与物质的相互作用(1)光电效(2)康普顿效应(3)电子对效应(4)相干散射(5)光致核反应(6)核共振反应综述伽马射线暴由来成因的争论参考书目名称γ-rayγ射线爆发首次观测理论起源地球上最明亮的伽马射线有助天文学的研究强大的威力悄无声息”的杀手!

波长短于0.2埃的电磁波[1]。放射性原子核在发生a衰变,β衰变后产生的新核往往处于高能量级,要向低能级跃迁,辐射出γ光子.首先由法国科学家p.v.维拉德发现,是继a、β射线后发现的第三种原子核射线。

原子核衰变和核反应均可产生γ射线。γ射线的波长比x射线要短,所以γ射线具有比x射线还要强的穿透能力。可以透过几厘米厚的铅板。当γ射线通过物质并与原子相互作用时会产生光电效应、康普顿效应和正负电子对三种效应。

原子核释放出的γ光子与核外电子相碰时,会把全部能量交给电子,使电子电离成为光电子,此即光电效应。由于核外电子壳层出现空位,将产生内层电子的跃迁并发射x射线标识谱。高能γ光子(>2兆电子伏特)的光电效应较弱。

γ光子的能量较高时,除上述光电效应外,还可能与核外电子发生弹性碰撞,γ光子的能量和运动方向均有改变,从而产生康普顿效应。当γ光子的能量大于电子静质量的两倍时,由于受原子核的作用而转变成正负电子对,此效应随γ光子能量的增高而增强。

γ光子不带电,故不能用磁偏转法测出其能量,通常利用γ光子造成的上述次级效应间接求出,例如通过测量光电子或正负电子对的能量推算出来。此外还可用γ谱仪(利用晶体对γ射线的衍射)直接测量γ光子的能量。

由荧光晶体、光电倍增管和电子仪器组成的闪烁计数器是探测γ射线强度的常用仪器。通过对γ射线谱的研究可了解核的能级结构。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。

在20世纪70年代首次被人类观测到的[2]。美**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。

有许多细节肯定仍旧保密,但关于γ射线爆发的起源有一种理论——它们是具有无穷能量的“巨超新星”(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。

2011年9月,英国斯特拉斯克莱德大学领导的一个科研小组日前制造出一束地球上最明亮的伽马射线——比太阳亮1万亿倍。这将开启医学研究的新纪元。

[3]物理学家们发现超短激光脉冲可以和电离气体发生反应,并产生一束极其强大的激光,它甚至可以穿透20厘米厚度的铅板,要用1.5米厚的混凝土墙才能彻底屏蔽它。这种超强激光射线有诸多用途,其中包括医学成像,放射性疗法,以及正电子放射断层造影术(pet)扫描。

同时这种射线源还可以被用来监视密封存放的核废料是否安全。另外,由于这种激光脉冲极短,持续时间仅1千万亿分之一秒,快到足以捕获原子核对激发的反应,这就使它非常适合用于实验室中的原子核研究。

此次研究中使用的发射源比一般常见的伽马射线发射设备要更小也更便宜。实验在英国科学技术设施协会所属卢瑟福—阿普尔顿实验室的中央激光设施中进行,除了斯特拉斯克莱德大学的科学家之外,还有来自格拉斯哥大学以及葡萄牙里斯本高等技术研究院的科学家参与了这项实验。

来自斯特拉斯克莱德大学的蒂诺·雅诺辛斯基(dinojaroszynski)是这项研究工作的负责人。他说:“这是一个重大的突破,它将使我们能更容易地对致密物体内部进行扫描,我们可以借助这项技术监视核聚变装置内部。

为了证实其应用价值,科学家对一根极细的线进行了成像,其直径仅有25微米,借助伽马射线以及一项名为‘相衬成像’的新技术,我们得到了非常清晰的图像。这将让未来的科研人员得以对射线吸收系数非常低的材料也可以进行很好的成像。

被伽马射线照亮的材料只会产生极微弱的阴影,因此仍可以进行良好的观察。相衬成像是唯一可以让这些透明材料显影的方法。它对于癌症的治疗也将产生帮助,没有任何其他激光可以和这种伽马射线的波长相比,这也是它为何如此明亮的原因。”

这项研究得到了英国工程和物理科学研究协会,英国科学技术设施协会,激光实验室-欧洲联盟以及极端光学设施项目组的支持。

当人类观察太空时,看到的为“可见光”,然而电磁波谱的大部份是由不同辐射组成,当中的辐射的波长有较可见光长,亦有较短,大部份单靠肉眼并不能看到。

通过探测伽玛射线能提供肉眼所看不到的太空影像。在太空中产生的伽玛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玛射线图片,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(包括康普顿伽玛射线观测台),提供了关于超新星、年轻星团、类星体等不同的天文信息。γ射线是一种强电磁波,它的波长比x射线还要短,一般波长<0.001纳米。

在原子核反应中,当原子核发生a、β衰变后,往往衰变到某个激发态,处于激发态的原子核仍是不稳定的,并且会通过释放一系列能量使其跃迁到稳定的状态,而这些能量的释放是通过射线辐射来实现的,这种射线就是γ射线。

γ射线具有极强的穿透本领。人体受到γ射线照射时,γ射线可以进入到人体的内部,并与体内细胞发生电离作用,电离产生的离子能侵蚀复杂的有机分子,如蛋白质、核酸和酶,它们都是构成活细胞组织的主要成份,一旦它们遭到破坏,就会导致人体内的正常化学过程受到干扰,严重的可以使细胞死亡。

一般来说,核爆炸(比如原子弹、氢弹的爆炸)的杀伤力量由四个因素构成:冲击波、光辐射、放射性沾染和贯穿辐射。其中贯穿辐射则主要由强γ射线和中子流组成。由此可见,核爆炸本身就是一个γ射线光源。

通过结构的巧妙设计,可以缩爆炸的其他硬杀伤因素,使爆炸的能量主要以γ射线的形式释放,并尽可能地延长γ射线的作用时间(可以为普通核爆炸的三倍),这种核弹就是γ射线弹。

贯穿辐射与其他核武器相比,γ射线的威力主要表现在以下两个方面:一是γ射线的能量大。由于γ射线的波长非常短,频率高,因此具有非常大的能量。

高能量的γ射线对人体的破坏作用相当大,当人体受到γ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%;

当辐射剂量为600-1000雷姆时,在两个月内死亡的概率为80-100%;当辐射剂量为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%;当辐射剂量为5000雷姆以上时,可导致中枢神经系统受到破坏,发生**、震颤、失调、嗜眠,在两天内死亡的概率为100%。

二是γ射线的穿透本领极强。γ射线是一种杀人武器,它比中子弹的威力大得多。中子弹是以中子流作为攻击的手段,但是中子的产额较少,只占核爆炸放出能量的很小一部分,所以杀伤范围只有500-700米,一般作为战术武器来使用。

γ射线的杀伤范围,据说为方圆100万平方公里,这相当于以阿尔卑斯山为中心的整个南欧。因此,它是一种极具威慑力的战略武器。

γ射线弹除杀伤力大外,还有两个突出的特点:一是γ射线弹无需炸药引爆。一般的核弹都装有高爆炸药和雷管,所以贮存时易发生事故。而γ射线弹则没有引爆炸药,所以平时贮存安全得多。

二是γ射线弹没有爆炸效应。进行这种核试验不易被测量到,即使在敌方上空爆炸也不易被觉察。因此γ射线弹是很难防御的,正如美国*长科恩在接受德国《世界报》的采访时说,“这种武器是无声的、具有瞬时效应”。

可见,一旦这个“悄无声息”的杀手闯入战场,将成为影响战场格局的重要因素。

γ射线与物质的相互作用机制属于全或无相互作用,不同于a、β射线的多次小相互作用,γ射线穿透物质后强度减小但能力几乎不降低,a、β射线穿透物质后强度减小,能量也降低。

γ射线具有极强的穿透本领。人体受到γ射线照射时,γ射线可以进入到人体的内部,并与体内细胞发生电离作用,电离产生的离子能侵蚀复杂的有机分子,如蛋白质、核酸和酶,它们都是构成活细胞组织的主要成份,一旦它们遭到破坏,就会导致人体内的正常化学过程受到干扰,严重的可以使细胞死亡。

γ光子与介质的原子相互作用时,整个光子被原子吸收,其所有能量传递给原子中的一个电子(多发生于内层电子)。该电子获得能量后就离开原子而被发射出来,称为光电子。光电子的能量等于入射γ光子的能量减去电子的结合能。

光电子与普通电子一样,能继续与介质产生激发、电离等作用。由于电子壳层出现空位,外层电子补空位并发射特征x射线。

1923年美国物理学家康普顿(a.hpton)发现x光与电子散射时波长会发生移动,称为康普顿效应。γ光子与原子外层电子(可视为自由电子)发生弹性碰撞,γ光子只将部分能量传递给原子中外层电子,使该电子脱离核的束缚从原子中射出。

光子本身改变运动方向。被发射出的电子称康普顿电子,能继续与介质发生相互相互作用。散射光子与入射光子的方向间夹角称为散射角,一般记为θ。反冲电子反冲方向与入射光子的方向间夹角称为反冲角,一般记为φ。

当散射角θ=0°,散射光子的能量为最大值,这时反冲电子的能量为0,光子能量没有损失;当散射角θ=180°时,入射光子和电子对头碰撞,沿相反方向散射回来,而反冲电子沿入射光子方向飞出,这种情况称反散射,此时散射光子的能量最小。

能量大于1.02mev的γ光子从原子核旁经过时,在原子核的库仑场作用下,γ光子转变成一个电子和一个正电子。光子的能量一部分转变成正负电子的静止能量(1.02mev),其余就作为它们的动能。

被发射出的电子还能继续与介质产生激发、电离等作用;正电子在损失能量之后,将于物质中的负电子相结合而变成γ射线,即湮没(annihilation),探测这种湮没辐射是判明正电子产生的可靠实验依据。

对低能光子(能量远小于电子静止能量)来说,内层电子受原子核束缚较紧不能视为自由电子。如果光子和这种束缚电子碰撞,相当于和整个原子相碰,碰撞中光子传给原子的能量很小,几乎保持自己的能量不变。

这样散射光中就保留了原波长。称为汤姆逊散射(thomsonscattering)或瑞利散射(rayleighscattering)或相干散射(coherentscattering)。由于内层电子的数目随散射物原子序数的增加而增加,外层电子所占比例降低,所以波长不变的散射光子强度随之增强,而波长变长的康普顿散射光子强度随之减弱。

瑞利相干散射引起的散射光子限制在小角度范围内。即其光子角分布在光子的前进方向有尖锐的峰,偏转光子的能量损失可以忽略。随着散射光子散射角φ增大,波长不变的瑞利散射光子相对强度逐渐减弱,而波长变长的康普顿散射光子相对强度逐渐增强,同时波长的改变量也逐渐增大。

也称为光核吸收,大于一定能量的γ光子与物质原子的原子核作用,能发射出粒子,例如(γ,n)反应。但这种相互作用的大小与其它效应相比是小的,所以可以忽略不计。

光核吸收的阈能在5mev或更高,这种过程类似于原子光电效应,但在这一过程中光子为原子核所吸收而不是由围绕核转动的壳层电子,光核吸收一般会引起中子的发射。光核吸收最显著的特点是“巨共振”(giantresonance)。光核反应中的巨共振是一种偶极共振,它来自γ光子所引起的核的电偶极激发,称为巨偶极共振(giantdipoleresonance,gdr)。

<!--PAGE 5-->

对于轻核,吸收截面的中心约在24mev。随着靶核质量数增加,中心能量减小,巨共振峰的位置也随之减小,最重的稳定为12mev,巨共振的宽度(相应于半最大高度截面的能量差)随靶核而变化,大约为3-9mev。

最新网址:www.feiwen5.com

上一章 目录 +书签 下一页