Гамма-излучение (гамма-лучи, γ-лучи), виды, образование, биологическая опасность и защита
Гамма-излучение (гамма-лучи, γ-лучи), виды, образование, биологическая опасность и защита.
Гамма-излучение (гамма-лучи, γ-лучи) — это вид электромагнитного излучения, характеризующийся чрезвычайно малой длиной волны – менее 2⋅10 −10 м – и, вследствие этого, ярко выраженными корпускулярными и слабо выраженными волновыми свойствами.
Гамма-излучение (гамма-лучи, γ-лучи) и его виды:
Гамма-излучение (гамма-лучи, γ-лучи) — вид электромагнитного излучения, характеризующийся чрезвычайно малой длиной волны – менее 2⋅10 −10 м – и, вследствие этого, ярко выраженными корпускулярными и слабо выраженными волновыми свойствами.
Гамма-излучение относится к ионизирующим излучениям, то есть к излучениям, взаимодействие которых с веществом способно приводить к образованию ионов разных знаков.
Гамма-излучение (в узком смысле) – это проникающее электромагнитное излучение, возникающее при спонтанных превращениях («распаде») атомных ядер многих естественных или искусственно созданных радиоактивных элементов (радионуклидов).
В более широком смысле гамма-излучением называется любое электромагнитное излучение с квантовыми энергиями от нескольких сотен килоэлектронвольт и выше, независимо от характера их возникновения.
Название гамма-лучей происходит от деления ионизирующего излучения на альфа-излучение, бета-излучение и гамма- излучение в соответствии с их возрастающей способностью проникать в материю. Альфа- и бета-лучи состоят из заряженных частиц и поэтому взаимодействуют с материей значительно сильнее, чем незаряженные фотоны или кванты гамма-излучения. Соответственно, последние имеют значительно более высокую проникающую способность.
Альфа-излучение (α-лучи) – это поток ядер атомов гелия-4, имеющих положительный заряд. Ядро атома гелия-4 (α-частица) – 4 2He 2+ образовано двумя протонами и двумя нейтронами.
Бета-излучение (β-лучи) являют собой поток электронов – е – (частиц с отрицательным зарядом) или позитронов – p (соответственно, частиц с положительным зарядом).
– мягкое гамма-излучение (с энергиями фотонов от нескольких сотен килоэлектронвольт до нескольких мегаэлектронвольт),
– гамма-излучение средних энергий (с энергиями фотонов от нескольких мегаэлектронвольт до десятков мегаэлектронвольт),
– гамма-излучение высоких энергий (с энергиями фотонов от нескольких десятков мегаэлектронвольт до 10 11 электронвольт),
– гамма-излучение сверхвысоких энергий (с энергиями фотонов свыше 10 11 электронвольт).
На шкале электромагнитных волн гамма-излучение граничит с жестким рентгеновским излучением. При этом четкая граница между гамма-излучением и жестким рентгеновским излучением не определена.
Гамма-излучение было открыто французским физиком Полем Вилларом в 1900 году при исследовании излучения радия. Он поместил радий-226 (в смеси с его дочерними радионуклидами) в магнитное поле. В результате компоненты излучения были разделены на три составляющие по направлению отклонения частиц в магнитном поле: излучение с положительным электрическим зарядом было названо α-лучами, с отрицательным — β-лучами, а электрически нейтральное, не отклоняющееся в магнитном поле излучение получило название γ-лучей. Впервые такую терминологию использования предложил Э. Резерфорд в начале 1903 года.
Возникновение и образование гамма-излучения:
Гамма-излучение возникает:
– при переходах между возбуждёнными состояниями атомных ядер в стабильное (при т.н. изомерном переходе);
– при взаимодействиях и распадах элементарных частиц (например, при аннигиляции электрона и позитрона, распаде нейтрального пиона и т. д.),
– при отклонении энергичных заряженных частиц в магнитных и электрических полях.
Гамма излучение также возникает в космическом пространстве.
Биологический эффект и опасность гамма-излучения:
Гамма-излучение является мутагенным и тератогенным фактором. Оно поражает ДНК клеток человека.
Свойства гамма-излучения:
– гамма-лучи, в отличие от α-лучей и β-лучей, не содержат заряженных частиц и поэтому не отклоняются электрическими и магнитными полями;
– гамма-лучи характеризуются большей проникающей способностью (по сравнению с α- и β- лучами) при равных энергиях и прочих равных условиях;
– гамма-излучение при прохождении через вещество вызывает ионизацию атомов вещества;
Фотоэффект или фотоэлектрический эффект – явление взаимодействия света или любого другого электромагнитного излучения (например, гамма-излучения) с веществом, при котором энергия фотонов передаётся электронам вещества (энергия фотона поглощается электроном оболочки атома). В конденсированных (твёрдых и жидких) веществах выделяют внешний (поглощение фотонов сопровождается вылетом электронов за пределы тела) и внутренний (электроны, оставаясь в теле, изменяют в нём своё энергетическое состояние, переходят из связанного состояния в свободное без вылета наружу) фотоэффект. При внутреннем фотоэффекте как следствие поглощения фотона образуется пара носителей заряда: электрон в зоне проводимости и дырка в валентной зоне. Концентрация носителей заряда приводит к возникновению фотопроводимости (повышению электропроводности полупроводника или диэлектрика) или возникновению электродвижущей силы. Фотоэффект в газах состоит в ионизации атомов или молекул под действием излучения.
При взаимодействии гамма-кванта с веществом происходит поглощение энергии гамма-кванта электроном оболочки атома, и электрон, совершая работу выхода, покидает атом (который становится положительно ионизированным).
Вероятность фотоэффекта прямо пропорциональна 5-й степени атомного номера химического элемента и обратно пропорциональна 3-й степени энергии гамма-излучения. Фотоэффект, как правило, преобладает при энергиях гамма-кванта от нескольких сотен килоэлектронвольт и менее.
Комптон-эффект – явление некогерентного рассеяния электромагнитного излучения (например, фотонов, гамма-квантов) на свободных электронах, сопровождающееся уменьшением частоты электромагнитного излучения (увеличением длины волны). Часть энергии фотонов и гамма-квантов после рассеяния передается электронам.
При взаимодействии гамма-кванта с электроном образуется новый гамма-квант, меньшей энергии, что также сопровождается высвобождением электрона и ионизацией атома.
Эффект образования (рождения) пар – явление, при котором возникают пары частица-античастица. Эффект образования (рождения) пар является обратным процессу аннигиляции,
Гамма-квант, взаимодействуя с электромагнитным полем атомного ядра, превращается в электрон и позитрон.
Рождение электрон-позитронных пар при взаимодействии гамма-кванта энергии выше 3 МэВ с электромагнитным полем ядра является преобладающим процессом взаимодействия гамма-квантов с веществом. При более низких энергиях гамма-квантов действуют в основном комптоновское рассеяние и фотоэффект. А при энергиях гамма-кванта ниже 1,022 МэВ эффект рождения пар вообще отсутствует.
Ядерный фотоэффект – явление испускания ядрами атомов нуклонов (протонов и нейтронов) при ядерных реакциях, происходящих при поглощении гамма-квантов ядрами атомов.
Ядерный фотоэффект действует при энергиях гамма-кванта выше нескольких десятков МэВ.
Применение гамма-излучения:
– в гамме-дефектоскопии: контроль качества изделий просвечиванием γ-лучами;
– в пищевой промышленности при консервировании пищевых продуктов: гамма-стерилизация для увеличения срока хранения;
– в приборах для измерения расстояний: уровнемеры, гамма-высотомеры на космических аппаратах;
Значение слова «гамма-излучение»
Источник (печатная версия): Словарь русского языка: В 4-х т. / РАН, Ин-т лингвистич. исследований; Под ред. А. П. Евгеньевой. — 4-е изд., стер. — М.: Рус. яз.; Полиграфресурсы, 1999; (электронная версия): Фундаментальная электронная библиотека
Гамма-квантами являются фотоны с высокой энергией. Считается, что энергии квантов гамма-излучения превышают 105 эВ, хотя резкая граница между гамма- и рентгеновским излучением не определена. На шкале электромагнитных волн гамма-излучение граничит с рентгеновским излучением, занимая диапазон более высоких частот и энергий. В области 1—100 кэВ гамма-излучение и рентгеновское излучение различаются только по источнику: если квант излучается в ядерном переходе, то его принято относить к гамма-излучению; если при взаимодействиях электронов или при переходах в атомной электронной оболочке — к рентгеновскому излучению. С точки зрения физики, кванты электромагнитного излучения с одинаковой энергией не отличаются, поэтому такое разделение условно.
Гамма-излучение испускается при переходах между возбуждёнными состояниями атомных ядер (см. Изомерный переход, энергии таких гамма-квантов лежат в диапазоне от
1 кэВ до десятков МэВ), при ядерных реакциях (например, при аннигиляции электрона и позитрона, распаде нейтрального пиона и т. д.), а также при отклонении энергичных заряженных частиц в магнитных и электрических полях (см. Синхротронное излучение). Энергия гамма-квантов, возникающих при переходах между возбуждёнными состояниями ядер, не превышает нескольких десятков МэВ. Энергии гамма-квантов, наблюдающихся в космических лучах, могут превосходить сотни ГэВ.
Гамма-излучение было открыто французским физиком Полем Вилларом в 1900 году при исследовании излучения радия.
Как защититься от гаммы излучения человеку — применение
Гамма излучение представляет собой довольно серьезную опасность для человеческого организма, да и для всего живого в общем.
Это электромагнитные волны с очень маленькой длиной и высокой скоростью распространения.
Чем же они так опасны, и каким образом можно защититься от их воздействия?
О гамме излучение
Все знают, что атомы всех веществ содержат в себе ядро и электроны, которые вращаются вокруг него. Как правило, ядро – это довольно стойкое образование, которому трудно нанести повреждения.
При этом существуют вещества, ядра которых неустойчивы, и при некотором воздействии на них происходит излучение их составляющих. Такой процесс называется радиоактивным, он имеет определенные составляющие, названные по первым буквам греческого алфавита:
Стоит отметить, что радиационный процесс подразделяется на два вида в зависимости от того, что именно в результате выделяется.
Гамма излучение – это поток энергии в виде фотонов. Процесс разделения атомов под воздействием радиации сопровождается образованием новых веществ. При этом атомы вновь образовавшегося продукта имеют довольно нестабильное состояние. Постепенно при взаимодействии элементарных частиц возникает восстановление равновесия. В результате происходит выброс лишней энергии в виде гаммы.
Проникающая способность такого потока лучей очень высока. Оно способно проникать через кожные покровы, ткани, одежду. Более тяжелым будет проникновение через металл. Чтобы задержать такие лучи необходима довольно толстая стена из стали или бетона. Однако длина волныγ-излучения очень мала и составляет меньше 2·10 −10 м, а ее частота находится в диапазоне 3*1019 – 3*1021 Гц.
Гамма частицами являются фотоны с довольно высокой энергией. Исследователи утверждают, что энергия гаммы излучения может превышать показатель 10 5 эВ. При этом граница между рентгеновскими и γ-лучами далеко не резкая.
Источники:
Открыл гамма излучение французский физик Поль Виллар в 1900 году, проводя исследование излучения радия.
Чем опасно гамма-излучение
Гамма излучение является наиболее опасным, нежели альфа и бета.
Механизм действия:
Гамма излучения опасно тем, что такое взаимодействие человека с лучами не ощущается им ни в коей мере. Дело в том, что каждый орган и система человеческого организма реагирует по-разному на γ-лучи. Прежде всего, страдают клетки, способные быстро делиться.
Системы:
Оказывается негативное влияние и на генетическом уровне. Кроме того, такое излучение имеет свойство накапливаться в человеческом организме. При этом в первое время оно практически не проявляется.
Где применяется гамма-излучение
Несмотря на негативное влияние, ученые нашли и положительные стороны. В настоящее время такие лучи применяются в различных сферах жизни.
Гамма излучение — применение:
Излучение гамма частиц нашло свое применение в медицине. Используется оно в терапии онкологических больных. Такой метод имеет название «лучевая терапия» и основывается на воздействии лучей на быстро делящиеся клетки. В результате при правильном использовании появляется возможность уменьшить развитие патологических клеток опухоли. Однако такой метод, как правило, применяется в том случае, когда другие уже бессильны.
Отдельно стоит сказать о влияние его на мозг человека
Современные исследования позволили установить, что мозг постоянно испускает электрические импульсы. Ученые считают, что гамма излучения возникает в те моменты, когда человеку приходится работать с разной информацией одновременно. При этом небольшое количество таких волн ведет к уменьшению запоминающей способности.
Как защититься от гамма-излучения
Какая же защита существует, и что сделать, чтобы уберечься от этих вредных лучей?
В современном мире человек окружен различными излучениями со всех сторон. Однако гамма частицы из космоса оказывают минимальное воздействие. А вот то, что находится вокруг представляет гораздо большую опасность. Особенно это относится к людям, работающим на различных атомных станциях. В таком случае защита от гамма излучения состоит в применении некоторых мер.
Стоит отметить, что коэффициент ослабления гамма излучения зависит от того, из какого материала сделан защитный барьер. Так, например, лучшим металлом считается свинец в виду его свойства поглощать излучение в большом количестве. Однако он плавится при довольно низких температурах, поэтому в некоторых условиях используется более дорогой металл, например, вольфрам или тантал.
Еще один способ обезопасить себя – это измерить мощность гамма излучения в Вт. Кроме того, мощность измеряется также в зивертах и рентгенах.
Норма гамма излучения не должна превышать 0,5 микрозиверта в час. Однако лучше если этот показатель не будет выше 0,2 микрозиверта в час.
Чтобы измерить гамма излучение, применяется специальное устройство – дозиметр. Таких приборов существует довольно много. Часто используется такой аппарат, как «дозиметр гамма излучения дкг 07д дрозд». Он предназначен для оперативного и качественного измерения гамма и рентгеновского излучения.
У такого устройства есть два независимых канала, которые могут измерять МЭД и Эквивалент дозировки. МЭД гамма излучения это мощность эквивалентной дозировки, то есть количество энергии, которую поглощает вещество в единицу времени с учетом того, какое воздействие лучи оказывают на человеческий организм. Для этого показателя также существуют определенные нормы, которые обязательно должны быть учтены.
Излучение способно негативно влиять на организм человека, однако даже для него нашлось применение в некоторых сферах жизни.
Видео: Гамма-излучение
Гамма излучение как пишется
§ 120. Следующие разряды существительных и сочетания существительных пишутся через дефис
1. Сочетания двух существительных, в которых первая часть обладает самостоятельным склонением:
а) сочетания-повторы разного типа, парные конструкции, сочетания соотносительных или близких по значению слов, дефисное написание которых определяется § 118, пп. 2, 3, 4 общих правил, напр.: умница-разумница, волк-волчище, горе-злосчастие, полусон-полуявь, друг-приятель, имя-отчество, куп- ляпродажа, марксизм-ленинизм;
б) сочетания с однословными приложениями, следующими за определяемым словом, напр.: баба-яга, ванька-встанька, город-герой, ковёр-самолёт, лён-долгунец, мать-героиня, пти- ца-носорог, рак-отшельник, рыба-попугай, скатерть-самобранка (устойчивые сочетания); дом-новостройка, журналист-между- народник, писатель-эмигрант, студент-медик, собака-ищейка, солдат-новобранец, садовод-любитель, студент-первокурсник, мать-старуха, девочка-красавица,
Маша-резвушка (свободные сочетания); с неизменяемой второй частью: парад-алле, лотерея-аллегри, программа-максимум, программа-минимум. См. также § 123, п. 2, примечание.
Примечание 1. Неизменяемое приложение может быть передано цифрами, напр.: Олимпиада-80, «Восток-2» (космический корабль), «Спрут-4» (телесериал).
Примечание 2. О раздельном написании сочетаний с однословными приложениями, следующими за определяемым словом, типа птица иволга, город Москва, господин министр см. § 122, п. 1.
Примечание 3. О замене дефиса перед приложением знаком тире см. корректирующие правила, § 154, пп. 1, 2, 5.
в) сочетания с однословными приложениями, предшествующими определяемому слову, напр.: старик-отец, красавица-дочка, умница-сын, герой-лётчик, мудрец-писатель, проказница-мартышка, самодурка-мачеха, трудяга-следователь, профан-редактор, пройдоха-управляющий. Такие приложения носят оценочный характер.
Сочетания этого типа с собственными именами обычно пишутся раздельно: старик Державин (П.), крошка Цахес (персонаж одноименной повести Гофмана), простак Ваня и т. п.; но: матушка-Русь (Некр.).
2. Сочетания с приложениями, в которых первая часть представляет собой несклоняемое существительное, напр.: кафе-автомат, каноэ-одиночка, меццо-сопрано, пальто-пелерина, ревю-оперетта, реле-станция, франко-вагон.
К ним относятся также: а) сочетания названий нот со словами диез, бемоль, бекар: до-диез, соль-диез, ми-бемоль, ля-бемоль, ля-бекар и т. п.; б) сочетания с первыми частями брутто, нетто, соло: брутто-вес, нетто-баланс, соло-вексель и т. п.; в) названия производственных марок и изделий типа Ту-104, Ил-18.
Примечание. О раздельном написании названий нот со словами мажор и минор см. § 122, п. 6.
3. Сложные слова с несклоняемой первой частью, выраженной существительным в им. п. ед. ч., имеющим окончание, напр.: ага-хан, горе-охотник, луна-парк, чудо-богатырь, эхо-импульс.
Сюда относятся также термины с названиями греческих букв в качестве начальных элементов, напр.: агьфа-частица, бета-распад, гамма-излучение, дельта-древесина, каппа-фактор, лямбда-характеристика, сигма-функция, тета-ритм.
Из этого правила имеется много исключений. Слитно пишутся по традиции все названия химических соединений такого строения, напр.: бромацетон, бутилкаучук, винилацетилен, метилбензол, метилкаучук, хлорацетон, хлорбензол, этилбензол, этилцеллюлоза. Примеры других слитных написаний: вымпелфал, костьутиль, лотлинь, планкарта, фальцаппарат, четвертьфинал, штормтрап, ялбот.
Слова с первыми частями диско- (муз.), макси-, миди-, мини- (как отступление от правила § 117, п. 3), напр.: диско-клуб, диско-музыка, макси-мода, миди-юбка, мини-платье, мини-трактор, мини-футбол, мини-ЭВМ.
Следующие группы существительных, образуемых с соединительными гласными (как отступление от правила § 119, п. 3):
а) названия сложных единиц измерения, напр.: койко-место, машино-место, пассажиро-километр, тонно-километр, самолёто-вылет, станко-час, человеко-день;
б) русские названия промежуточных стран света: северо-восток, северо-запад, юго-восток, юго-запад, а также северо-северо-восток, северо-северо-запад, юго-юго-восток, юго-юго-запад;
7. Группа слов, обозначающих преимущественно должности и звания, с первыми частями вице-, камер-, контр-, лейб-, обер-, статс-,
унтер-, флигель-, штаб-, штабе-, а также экс- (в значении ‘бывший’), напр.: вице-губернатор, вице-канцлер, вице-консул, вице-президент, вице-премьер, вице-чемпион; камер-юнкер, камер-паж; контр-адмирал; лейб-гвардия, лейб-гусар, лейб-драгун, лейб-медик; обер-бургомистр, обер-мастер, обер-офицер, обер-прокурор; статс-дама, статс-секретарь; унтер-офицер; флигель-адъютант; штаб-квартира, штаб-лекарь, штаб-офицер, штаб-ротмистр; штабс-капитан; экс-президент, экс-министр, экс-директор, экс-чемпион, экс-вице-премьер.
Примечание. Слова экстерриториальный и экспатриация, где приставка экс- имеет другое значение, пишутся слитно. Так же пишутся музыкальные термины обертон и унтертон.
8. Названия, имеющие форму словосочетаний со служебным словом (поскольку они состоят из трех частей, то пишутся с двумя дефисами): иван-да-марья, мать-и-мачеха, не-тронь-меня (растения), любишь-не-любишь (игра).
Примечание. О написании географических названий типа Ростов-на-Дону см. § 126, п. 6.
Примечание 1. Слитное написание сочетаний с пол- определяется правилом § 119, п. 6; раздельное — корректирующим правилом § 153.
Примечание 2. В наречиях с первой частью впол- (см. § 136, п. 5) слитное написание не зависит от последующей буквы: вполоборота, вполуха и т. п.
Примечание 3. Слова с первой частью полу- пишутся слитно (см. § 117, п. 1).
10. Существительные, образованные от пишущихся через дефис нарицательных существительных, напр.: вице-президентство, генерал-губернаторство, камер-юнкерство, приват-доцентура, тред-юнионизм, унтер-офицерство, унтер-офицерша (от вице-президент, генерал-губернатор, камер-юнкер, приват-доцент, тред-юнион, унтер-офицер ). Исключения: зюйдвестка, пингпонгист, сальтоморталист, шахермахерство, яхтклубовец.
Примечание. О слитном написании слов, образованных от пишущихся через дефис собственных имен с прописной буквой во второй части, см. § 119, п. 5.
ГАММА-ИЗЛУЧЕНИЕ
Что такое ГАММА-ИЗЛУЧЕНИЕ, ГАММА-ИЗЛУЧЕНИЕ это, значение слова ГАММА-ИЗЛУЧЕНИЕ, происхождение (этимология) ГАММА-ИЗЛУЧЕНИЕ, синонимы к ГАММА-ИЗЛУЧЕНИЕ, парадигма (формы слова) ГАММА-ИЗЛУЧЕНИЕ в других словарях
гамма-излучение
га́мма-излуче́ние
Коротковолновое электромагнитное излучение, испускаемое радиоактивными веществами.
ГАММА-ИЗЛУЧЕНИЕ
гамма-излучение
ГА́ММА-ИЗЛУЧЕ́НИЕ, гамма-излучения, ср. ( спец. ). Коротковолновое электромагнитное излучение, испускаемое радиоактивными веществами.
гамма-излучение
Коротковолновое электромагнитное излучение, возникающее при распадах радиоактивных ядер, элементарных частиц, при их превращениях в другие частицы в результате столкновения частицы и отвечающей ей античастицы и т. д.
гамма-излучение
фотонное излучение, возникающее при изменении энергетического состояния атомных ядер, ядерных превращениях или при аннигиляции частиц; обладает выраженным биологическим действием.
гамма-излучение
«One faces the future with one’s past.»
Pearl S. Buck
«Cherish your human connections: your relationships with friends and family.»
Joseph Brodsky
«I will honor Christmas in my heart, and try to keep it all the year.»
Charles Dickens
«Maybe Christmas, the Grinch thought, doesn’t come from a store.»
Dr. Seuss