Що таке гамма-промені?

Відео: NASA | астрофізика | Що таке гамма-промені?

Після відкриття матеріалів, здатних до мимовільного випромінювання елементарних частинок (радіовипромінюванню в результаті розпаду), почалося вивчення їх властивостей. Активну участь в пошуку нових і систематизації вже існуючих знань у фізиці брали знамениті подружжя Кюрі, а також Е. Резерфорд. Саме йому першому вдалося відкрити гамма-промені. Поставлений ним експеримент був простим і, одночасно, геніальним.

Відео: 47 Альфа, бета і гамма випромінювання

Як джерело випромінювання був узятий радій. У товстостінній свинцевою ємності вони робили вузький отвір. На дні отриманого каналу розміщувався радій. На невеликій відстані від ємності перпендикулярно осі отвору був розташований фоточутливий елемент - пластина. У проміжку між нею і ємністю з радіоактивною речовиною спеціальна установка могла генерувати магнітне поле високої інтенсивності, лінії напруженості якого були орієнтовані паралельно фоточутливої пластині. Всі елементи, крім генератора поля, перебували в безповітряному середовищі, щоб виключити вплив атомів повітря на результат експерименту. Якби Резерфорд проігнорував цей момент, то гамма-промені міг би відкрити хтось інший.

При відсутності магнітного впливу на пластині виникало темна пляма, що свідчить про прямолінійний поширення випромінювання (всі інші напрямки просто відтиналися стінками свинцевою ємності). Але варто було з`явитися магнітного поля, як на фоточутливому елементі системи виникали відразу три плями. Це означало, що якісь частинки, які випромінює радієм, відхиляються полем. Резерфорд припустив, що промінь складається як мінімум з трьох компонентів. Характер відхилення вказував на те, що частинки двох променів володіють електричним зарядом, а третій промінь електронейтрален. Причому, негативна складова вихідного випромінювання відхилялася набагато більш вираженим, ніж позитивна. Електронейтральна складова - це і є гамма-промені. Компонент з негативним зарядом отримав назву бета-променів, а останній, позитивний заряд - альфа-промінь.

Відео: Понад Щільні Нейтронні Зірки Гамма Випромінювання

Крім того, що вони вели себе по-різному в магнітному полі, промені мали різні властивості. Гамма-промені здатні проникати в матерію на досить великі відстані. Так, свинцева пластина товщиною в 1 см зменшує їх інтенсивність всього в два рази. Альфа-промінь може бути зупинений навіть тонким аркушем паперу. А ось бета -випромінювання займає проміжне положення: зупинити потік можна металом товщиною в кілька міліметрів.

Відео: Гамма-випромінювання радянських вимикачів

Згодом з`ясувалося, що:

• бета-промінь являє собою потік негативно заряджених частинок (електронів), що переміщаються з високою швидкістю;
• альфа-промінь - це ядра гелію, дуже стійке освіту;
• гамма-промінь - один з різновидів електромагнітних хвиль. Спектр випромінювання повністю лінійчатий, так як випромінює ядро характеризується дискретними енергетичними станами. Подають як рівнів розподілу енергії, що випромінюють квантів. Термін «гамма-випромінювання» все частіше застосовується не тільки для опису процесів радіоактивного розпаду, але і, взагалі, для будь-якого жорсткого випромінювання електромагнітної природи в якому кожному кванту відповідає енергія не менше 10 кеВ. Джерелом даного виду випромінювання є електрони в структурі збуджених атомів. Надлишок енергії переводить електрони на більш високі енергетичні рівні. Звідти вони повертаються до попереднього стану, виділяючи випромінювання у вигляді рентгена або світла (електромагнітні хвилі). Спектр електромагнітного випромінювання в разі гамма-променів надзвичайно малий і становить не більше 5 * 0,001 нм через що виразнішими стають властивості частинок, а не хвиль.