Гамма-луч

Иллюстрация испускания гамма-лучей ( γ ) из атомного ядра.

Гамма-лучи испускаются при делении ядер при ядерных взрывах.

Гамма -лучи , также известные как гамма-излучение (символ $с$ ), — проникающая форма электромагнитного излучения , возникающая в результате радиоактивного распада атомных ядер . Он состоит из электромагнитных волн с самой короткой длиной волны , обычно короче, чем у рентгеновских лучей . При частотах выше 30 экзагерц ( 3 × 10 ¹⁹ Гц ) и длинами волн менее 10 пикометров ( 1 × 10 ⁻¹¹м ), фотоны гамма-излучения обладают самой высокой энергией фотонов среди всех форм электромагнитного излучения. Поль Виллар , французский химик и физик , открыл гамма-излучение в 1900 году, изучая излучение , испускаемое радием . В 1903 году Эрнест Резерфорд назвал это излучение гамма-лучами, поскольку они относительно сильно проникают в материю ; в 1900 году он уже назвал два менее проникающих типа распадного излучения (открытых Анри Беккерелем ) альфа-лучи и бета-лучи в порядке возрастания проникающей способности.

Гамма-лучи радиоактивного распада находятся в диапазоне энергий от нескольких килоэлектронвольт ( кэВ) до примерно 8 мегаэлектронвольт (МэВ), что соответствует типичным уровням энергии в ядрах с достаточно длительным временем жизни. Энергетический спектр гамма-лучей можно использовать для идентификации распадающихся радионуклидов с помощью гамма-спектроскопии . Гамма-лучи очень высокой энергии в диапазоне 100–1000 тераэлектронвольт (ТэВ) наблюдались из астрономических источников, таких как Cygnus X-3 микроквазар .

Естественные источники гамма-лучей, возникающие на Земле, в основном являются результатом радиоактивного распада и вторичного излучения в результате взаимодействия атмосферы с частицами космических лучей . Однако существуют и другие редкие природные источники, такие как земные вспышки гамма-излучения , которые производят гамма-лучи в результате воздействия электронов на ядро. Известные искусственные источники гамма-лучей включают деление , такое как то, которое происходит в ядерных реакторах , и по физике высоких энергий эксперименты , такие как распад нейтрального пиона и ядерный синтез .

Гамма-лучи и рентгеновские лучи являются электромагнитным излучением, и поскольку они перекрываются в электромагнитном спектре , терминология варьируется в зависимости от научных дисциплин. В некоторых областях физики ^{[ указать ]}, они отличаются своим происхождением: гамма-лучи возникают в результате распада ядра, а рентгеновские лучи возникают вне ядра. В астрофизике гамма-лучи традиционно определяются как имеющие энергию фотонов выше 100 кэВ и являются предметом гамма-астрономии , тогда как излучение ниже 100 кэВ классифицируется как рентгеновские лучи и является предметом рентгеновской астрономии .

Гамма-лучи являются ионизирующим излучением и поэтому опасны для жизни. Они могут вызывать мутации ДНК , рак и опухоли , а в высоких дозах — ожоги и лучевую болезнь . Из-за своей высокой проникающей способности они могут повредить костный мозг и внутренние органы. В отличие от альфа- и бета-лучей, они легко проходят через тело и, таким образом, создают серьезную проблему радиационной защиты , требуя защиты из плотных материалов, таких как свинец или бетон. На Земле магнитосфера защищает жизнь от большинства видов смертоносного космического излучения , кроме гамма-лучей.

История открытия

Первым открытым источником гамма-излучения был процесс радиоактивного распада, называемый гамма-распадом . При этом типе распада возбужденное ядро испускает гамма-лучи почти сразу после образования. ^{[примечание 1]} Поль Виллар , французский химик и физик, открыл гамма-излучение в 1900 году, изучая излучение, испускаемое радием . Виллар знал, что описанное им излучение было более мощным, чем ранее описанные типы лучей радия, которые включали бета-лучи, впервые отмеченные как «радиоактивность» Анри Беккерелем в 1896 году, и альфа-лучи, открытые как менее проникающая форма излучения Резерфордом. в 1899 году. Однако Виллар не рассматривал возможность называть их другим фундаментальным типом. ^[1]^[2] Позже, в 1903 году, излучение Виллара было признано принадлежащим к типу, принципиально отличающемуся от ранее названных лучей Эрнестом Резерфордом , который назвал лучи Виллара «гамма-лучами» по аналогии с бета- и альфа-лучами, которые Резерфорд дифференцировал в 1899 году. ^[3]«Лучи», испускаемые радиоактивными элементами, были названы в порядке их способности проникать в различные материалы, используя первые три буквы греческого алфавита: альфа-лучи как наименее проникающие, за ними следовали бета-лучи, а затем гамма-лучи как наиболее проникающие. . Резерфорд также отметил, что гамма-лучи не отклоняются (или, по крайней мере, с трудом отклоняются) магнитным полем - еще одно свойство, отличающее их от альфа- и бета-лучей.

Гамма-лучи сначала считались частицами с массой, подобной альфа- и бета-лучам. Первоначально Резерфорд полагал, что это могут быть чрезвычайно быстрые бета-частицы, но их неспособность отклоняться магнитным полем указывала на то, что они не имеют заряда. ^[4] В 1914 году наблюдалось отражение гамма-лучей от поверхностей кристаллов, что доказывало, что это электромагнитное излучение. ^[4]Резерфорд и его коллега Эдвард Андраде измерили длины волн гамма-лучей радия и обнаружили, что они похожи на рентгеновские лучи , но с более короткими длинами волн и, следовательно, с более высокой частотой. В конечном итоге было признано, что это дает им больше энергии на фотон , как только последний термин стал общепринятым. Тогда считалось, что гамма-распад обычно сопровождается испусканием гамма-фотона.

Источники

Эта анимация отслеживает несколько гамма-лучей в пространстве и времени, от их испускания в струе далекого блазара до прибытия в Ферми (LAT). телескоп большой площади

Естественные источники гамма-лучей на Земле включают гамма-распад природных радиоизотопов , таких как калий-40 , а также вторичное излучение от различных атмосферных взаимодействий с частицами космических лучей . К естественным земным источникам, производящим гамма-лучи, относятся удары молний и земные вспышки гамма-излучения , которые производят выбросы высокой энергии из-за естественных высокоэнергетических напряжений. ^[5]Гамма-лучи возникают в результате ряда астрономических процессов, в ходе которых образуются электроны очень высоких энергий. Такие электроны производят вторичные гамма-лучи по механизмам тормозного излучения , обратного комптоновского рассеяния и синхротронного излучения . Большая часть таких астрономических гамма-лучей экранируется атмосферой Земли. Известные искусственные источники гамма-лучей включают деление , например, происходящее в ядерных реакторах , а также по физике высоких энергий эксперименты , такие как распад нейтрального пиона и ядерный синтез .

Образец материала, излучающего гамма-лучи, который используется для облучения или визуализации, известен как источник гамма-излучения. Его также называют радиоактивным источником , источником изотопов или источником радиации, хотя эти более общие термины также применимы к устройствам, излучающим альфа- и бета-излучение. Источники гамма-излучения обычно герметизируют для предотвращения радиоактивного заражения и транспортируют в прочной защите.

Радиоактивный распад (гамма-распад)

Гамма-лучи образуются во время гамма-распада, который обычно происходит после других форм распада, таких как альфа- или бета- распад. Радиоактивное ядро может распасться с испусканием
а
или
б
частица. Образующееся дочернее ядро обычно остается в возбужденном состоянии. Затем он может перейти в состояние с более низкой энергией, испуская фотон гамма-излучения в процессе, называемом гамма-распадом.

Для испускания гамма-квантов возбужденным ядром обычно требуется всего 10 ⁻¹²секунды. Гамма-распад может также следовать за ядерными реакциями , такими как захват нейтрона , ядерное деление или ядерный синтез. Гамма-распад также является способом релаксации многих возбужденных состояний атомных ядер после других типов радиоактивного распада, таких как бета-распад, при условии, что эти состояния обладают необходимой составляющей ядерного спина . Когда высокоэнергетические гамма-лучи, электроны или протоны бомбардируют материалы, возбужденные атомы испускают характерные «вторичные» гамма-лучи, которые являются продуктами создания возбужденных ядерных состояний в бомбардируемых атомах. Такие переходы, форма ядерной гамма- флуоресценции , составляют тему в ядерной физике , называемую гамма-спектроскопией . Образование флуоресцентных гамма-лучей представляет собой быстрый подтип радиоактивного гамма-распада.

В некоторых случаях возбужденное ядерное состояние, которое следует за испусканием бета-частицы или другим типом возбуждения, может быть более стабильным, чем среднее, и называется метастабильным возбужденным состоянием, если его распад занимает (по крайней мере) в 100–1000 раз больше времени. чем в среднем 10 ⁻¹²секунды. Такие относительно долгоживущие возбужденные ядра называются ядерными изомерами , а их распады — изомерными переходами . Такие ядра имеют период полураспада , который легче измерить, а редкие ядерные изомеры способны оставаться в возбужденном состоянии в течение минут, часов, дней, а иногда и намного дольше, прежде чем испустить гамма-лучи. Таким образом, процесс изомерного перехода подобен любому гамма-излучению, но отличается тем, что он включает в себя промежуточное метастабильное возбужденное состояние (состояния) ядер. Метастабильные состояния часто характеризуются высоким ядерным спином , требующим изменения спина на несколько единиц или более при гамма-распаде, вместо перехода на одну единицу, который происходит всего за 10 ⁻¹²секунды. Скорость гамма-распада замедляется и при малой энергии возбуждения ядра. ^[6]

Гамма-лучи, испускаемые из любого типа возбужденного состояния, могут передавать свою энергию непосредственно любым электронам , но, скорее всего, одному из электронов K-оболочки атома, вызывая его выброс из этого атома в процессе, обычно называемом фотоэлектрическим эффектом. (внешние гамма-лучи и ультрафиолетовые лучи также могут вызывать этот эффект). Фотоэлектрический эффект не следует путать с процессом внутреннего преобразования , при котором фотон гамма-излучения не образуется в качестве промежуточной частицы (скорее можно считать, что «виртуальный гамма-луч» опосредует этот процесс).

Схемы распада

Одним из примеров образования гамма-лучей в результате распада радионуклида является схема распада кобальта-60, как показано на прилагаемой диаграмме. Первый, ⁶⁰
Ко
распадается до возбуждения ⁶⁰
В
в результате бета-распада испускает электрон с энергией 0,31 МэВ . Тогда взволнованный ⁶⁰
В
распадается до основного состояния (см. модель ядерной оболочки ), испуская гамма-лучи последовательно с энергией 1,17 МэВ, за которой следуют 1,33 МэВ . Этот путь используется в 99,88% случаев:

⁶⁰ ₂₇ Ко	→	⁶⁰ ₂₈ Ни ^*	+	Это ⁻	+	$н Это$	+	$с$	+	1,17 МэВ
⁶⁰ ₂₈ Ни ^*	→	⁶⁰ ₂₈ Ни					+	$с$	+	1,33 МэВ

Другой пример — альфа-распад ²⁴¹
Являюсь
формировать ²³⁷
Например
; за которым следует гамма-излучение. В некоторых случаях спектр гамма-излучения дочернего ядра довольно прост (например, ⁶⁰
Ко
/ ⁶⁰
В
), а в других случаях, например, с ( ²⁴¹
Являюсь
/ ²³⁷
Например
и ¹⁹²
И
/ ¹⁹²
Пт
), спектр гамма-излучения сложен, что указывает на существование ряда уровней ядерной энергии.

Физика частиц

Гамма-лучи производятся во многих процессах физики элементарных частиц . Обычно гамма-лучи являются продуктами нейтральных систем, которые распадаются за счет электромагнитных взаимодействий (а не слабых или сильных взаимодействий). Например, при электрон-позитронной аннигиляции обычными продуктами являются два фотона гамма-излучения. Если аннигилирующие электрон и позитрон покоятся, каждый из образующихся гамма-лучей имеет энергию ~511 кэВ и частоту ~ 1,24 × 10 ²⁰Гц . Точно так же нейтральный пион чаще всего распадается на два фотона. Многие другие адроны и массивные бозоны также распадаются электромагнитным путем. Соответственно , в экспериментах по физике высоких энергий, таких как Большой адронный коллайдер , используется существенная радиационная защита. ^[7]Поскольку субатомные частицы в основном имеют гораздо более короткие длины волн, чем атомные ядра, гамма-лучи физики элементарных частиц обычно на несколько порядков более энергичны, чем гамма-лучи ядерного распада. Поскольку гамма-лучи находятся на вершине электромагнитного спектра с точки зрения энергии, все фотоны чрезвычайно высокой энергии являются гамма-лучами; например, фотон, имеющий планковскую энергию, будет гамма-лучем.

Другие источники

Известно, что некоторые гамма-лучи в астрономии возникают в результате гамма-распада (см. обсуждение SN1987A ), но большинство из них этого не делает.

Фотоны из астрофизических источников, несущих энергию в диапазоне гамма-излучения, часто прямо называют гамма-излучением. Помимо ядерных выбросов, они часто возникают в результате взаимодействия субатомных частиц и частиц с фотонами. К ним относятся электрон-позитронная аннигиляция , распад нейтрального пиона , тормозное излучение , обратное комптоновское рассеяние и синхротронное излучение .

Красные точки показывают некоторые из примерно 500 земных гамма-вспышек, ежедневно регистрируемых космическим гамма-телескопом Ферми до 2010 года. Фото: НАСА/Центр космических полетов Годдарда.

Лабораторные источники

В октябре 2017 года ученые из различных европейских университетов предложили способ создания источников фотонов ГэВ с использованием лазеров в качестве возбудителей за счет контролируемого взаимодействия между каскадом и аномальным радиационным захватом . ^[8]

Земные грозы

Грозы могут вызвать короткий импульс гамма-излучения, называемый земной вспышкой гамма-излучения . Считается, что эти гамма-лучи производятся статическими электрическими полями высокой интенсивности, ускоряющими электроны, которые затем производят гамма-лучи за счет тормозного излучения , когда они сталкиваются с атомами в атмосфере и замедляются ими. Гамма-лучи с энергией до 100 МэВ могут испускаться земными грозами и были обнаружены космическими обсерваториями. Это повышает вероятность риска для здоровья пассажиров и членов экипажа самолетов, летающих в грозовых облаках или вблизи них. ^[9]

Солнечные вспышки

Наиболее мощные солнечные вспышки излучают весь электромагнитный спектр, включая γ-лучи. Первое уверенное наблюдение произошло в 1972 году . ^[10]

Космические лучи

Внеземные гамма-лучи высокой энергии включают фон гамма-лучей, образующийся при столкновении космических лучей (либо высокоскоростных электронов, либо протонов) с обычным веществом, в результате чего образуются парные гамма-лучи с энергией 511 кэВ. Альтернативно, тормозное излучение возникает при энергиях десятков МэВ и более, когда электроны космических лучей взаимодействуют с ядрами с достаточно высоким атомным номером (для иллюстрации см. Изображение Луны в гамма-лучах в конце этой статьи).

Пульсары и магнетары

В небе гамма-лучей (см. иллюстрацию справа) преобладают более распространенные и долгосрочные гамма-лучи, исходящие от пульсаров в пределах Млечного Пути. Источниками на остальной части неба являются в основном квазары . Пульсары считаются нейтронными звездами с магнитными полями, которые производят сфокусированные лучи излучения, и являются гораздо менее энергичными, более распространенными и гораздо более близкими источниками (обычно видимыми только в нашей галактике), чем квазары или более редкие гамма-всплесков. источники гамма-лучей. Пульсары обладают относительно долгоживущими магнитными полями, которые создают сфокусированные пучки заряженных частиц с релятивистской скоростью, которые испускают гамма-лучи (тормозное излучение), когда те ударяются о газ или пыль в близлежащей среде, и замедляются. Этот механизм аналогичен производству фотонов высокой энергии в мегавольтных лучевой терапии аппаратах (см. Тормозное излучение ). Обратное комптоновское рассеяние , при котором заряженные частицы (обычно электроны) передают энергию фотонам с низкой энергией, повышая их фотонам с более высокой энергией. Такое воздействие фотонов на пучки релятивистских заряженных частиц является еще одним возможным механизмом образования гамма-лучей. Нейтронные звезды с очень сильным магнитным полем ( Магнетары ), которые, как полагают, производят астрономические мягкие гамма-ретрансляторы , являются еще одним относительно долгоживущим звездным источником гамма-излучения.

Квазары и активные галактики

Считается , что более мощные гамма-лучи от очень далеких квазаров и более близких активных галактик имеют источник производства гамма-лучей, подобный ускорителю частиц . Электроны высокой энергии, производимые квазаром и подвергающиеся обратному комптоновскому рассеянию, синхротронному излучению или тормозному излучению, являются вероятным источником гамма-лучей от этих объектов. Считается, что сверхмассивная черная дыра в центре таких галактик обеспечивает источник энергии, который периодически разрушает звезды и фокусирует образующиеся заряженные частицы в лучи, исходящие из их полюсов вращения. Когда эти лучи взаимодействуют с газом, пылью и фотонами более низкой энергии, они производят рентгеновские и гамма-лучи. Известно, что эти источники колеблются с продолжительностью в несколько недель, что позволяет предположить их относительно небольшой размер (менее нескольких световых недель в поперечнике). Такие источники гамма- и рентгеновского излучения являются наиболее часто видимыми источниками высокой интенсивности за пределами галактики Млечный Путь. Они светятся не вспышками (см. иллюстрацию), а относительно непрерывно, если смотреть в гамма-телескопы. Мощность типичного квазара составляет около 10 ⁴⁰Вт, небольшая часть из которых составляет гамма-излучение. Большая часть остального излучается в виде электромагнитных волн всех частот, включая радиоволны.

Гамма-всплески

Наиболее интенсивные источники гамма-лучей являются также наиболее интенсивными источниками любого известного в настоящее время типа электромагнитного излучения. Это источники гамма-лучей с «длительными всплесками» в астрономии («длительные» в данном контексте, означающие несколько десятков секунд), и они редки по сравнению с источниками, обсуждаемыми выше. Напротив, «короткие» гамма-всплески продолжительностью две секунды или меньше, которые не связаны со сверхновыми, как полагают, производят гамма-лучи во время столкновения пар нейтронных звезд или нейтронной звезды и черной дыры . ^[11]

Так называемые длительные гамма-всплески производят суммарную энергию около 10 ⁴⁴джоулей (столько энергии, сколько Солнце произведет за всю свою жизнь), но за период всего от 20 до 40 секунд. Гамма-лучи составляют примерно 50% всей выделяемой энергии. Ведущими гипотезами механизма образования этих пучков излучения самой высокой из известных интенсивностей являются обратное комптоновское рассеяние и синхротронное излучение заряженных частиц высоких энергий. Эти процессы происходят при выходе релятивистских заряженных частиц из области горизонта событий вновь образовавшейся черной дыры , образовавшейся при взрыве сверхновой. Пучок частиц, движущихся с релятивистскими скоростями, на несколько десятков секунд фокусируется магнитным полем взрывающейся гиперновой . Термоядерный взрыв гиперновой определяет энергетику процесса. Если узконаправленный луч направлен на Землю, он сияет на частотах гамма-излучения с такой интенсивностью, что его можно обнаружить даже на расстояниях до 10 миллиардов световых лет, что близко к краю видимой Вселенной . .

Характеристики

Проникновение материи

Из-за своей проникающей природы гамма-лучи требуют большого количества защитной массы, чтобы уменьшить их до уровней, которые не вредны для живых клеток, в отличие от альфа-частиц , которые можно остановить бумагой или кожей, и бета-частиц , которые можно защитить. тонким алюминием. Гамма-лучи лучше всего поглощаются материалами с высокими атомными номерами ( Z ) и высокой плотностью, которые способствуют общей останавливающей способности. По этой причине свинцовый экран (с высоким Z ) на 20–30% лучше защищает от гамма-излучения, чем такая же масса другого экранирующего материала с низким Z , такого как алюминий, бетон, вода или почва; Главное преимущество свинца не в меньшем весе, а в его компактности из-за более высокой плотности. Защитная одежда, очки и респираторы могут защитить от внутреннего контакта или проглатывания альфа- или бета-излучающих частиц, но не обеспечивают защиты от гамма-излучения из внешних источников.

Чем выше энергия гамма-лучей, тем толще требуется защита из того же защитного материала. Материалы для защиты от гамма-лучей обычно измеряются по толщине, необходимой для уменьшения интенсивности гамма-лучей наполовину ( слой половинной величины или HVL). Например, интенсивность гамма-лучей, для снижения интенсивности которых на 50 % требуется 1 см (0,4 дюйма) свинца, будет уменьшена наполовину на 4,1 см гранитной также породы, 6 см (2,5 дюйма) бетона или 9 см ( 3,5 дюйма) утрамбованной почвы . Однако масса такого количества бетона или грунта всего на 20–30% больше, чем у свинца с такой же поглощающей способностью.

Обедненный уран иногда используется для защиты в портативных источниках гамма-излучения из-за меньшего слоя половинного значения по сравнению со свинцом (примерно в 0,6 раза больше толщины обычных источников гамма-излучения, то есть иридия-192 и кобальта-60). ^[12] и более дешевая стоимость по сравнению с вольфрамом . ^[13]

На атомной электростанции защита может быть обеспечена сталью и бетоном в камере высокого давления и защитной камере для частиц, а вода обеспечивает радиационную защиту топливных стержней во время хранения или транспортировки в активную зону реактора. Потеря воды или вынос «горячей» топливной сборки в воздух приведет к гораздо более высокому уровню радиации, чем при хранении под водой.

Взаимодействие материи

Полный коэффициент поглощения алюминия (атомный номер 13) для гамма-лучей в зависимости от энергии гамма-излучения, а также вклад трех эффектов. Как обычно, фотоэлектрический эффект максимален при низких энергиях, комптоновское рассеяние доминирует при промежуточных энергиях, а образование пар доминирует при высоких энергиях.

Общий коэффициент поглощения свинца (атомный номер 82) для гамма-лучей в зависимости от энергии гамма-излучения, а также вклад трех эффектов. Здесь фотоэффект доминирует при малых энергиях. Выше 5 МэВ начинает доминировать образование пар.

Когда гамма-лучи проходят через вещество, вероятность поглощения пропорциональна толщине слоя, плотности материала и сечению поглощения материала. Полное поглощение демонстрирует экспоненциальное уменьшение интенсивности по мере удаления от падающей поверхности:

I(x)=I_{0}\cdot e^{-\mu x}

где x – толщина материала со стороны падающей поверхности, µ= n σ – коэффициент поглощения, измеряемый в см ⁻¹, n число атомов на см ³ материала (атомная плотность) и σ — сечение поглощения в см ².

Проходя через вещество, гамма-излучение ионизируется посредством трех процессов:

Фотоэлектрический эффект : описывает случай, когда гамма-фотон взаимодействует с атомным электроном и передает свою энергию ему, вызывая выброс этого электрона из атома. Кинетическая энергия образовавшегося фотоэлектрона равна энергии падающего гамма-фотона минус энергия, которая первоначально связала электрон с атомом (энергия связи). Фотоэлектрический эффект является доминирующим механизмом передачи энергии для рентгеновских и гамма-фотонов с энергией ниже 50 кэВ (тысяч электронвольт), но при более высоких энергиях он гораздо менее важен.
Комптоновское рассеяние : это взаимодействие, при котором падающий гамма-фотон теряет достаточно энергии атомному электрону, чтобы вызвать его выброс, при этом оставшаяся часть энергии исходного фотона излучается в виде нового гамма-фотона с более низкой энергией, направление излучения которого отличается от направления излучения исходного фотона. падающий гамма-фотон, отсюда и термин «рассеяние». Вероятность комптоновского рассеяния уменьшается с увеличением энергии фотона. Считается, что это основной механизм поглощения гамма-лучей в диапазоне промежуточных энергий от 100 кэВ до 10 МэВ. Он относительно не зависит от атомного номера поглощающего материала, поэтому очень плотные материалы, такие как свинец, являются лишь немногим лучшими экранами в пересчете на вес , чем менее плотные материалы.
Образование пар : это становится возможным при энергии гамма-излучения, превышающей 1,02 МэВ, и становится важным как механизм поглощения при энергиях более 5 МэВ (см. иллюстрацию справа, для свинца). При взаимодействии с электрическим полем ядра энергия падающего фотона преобразуется в массу электрон-позитронной пары. Любая гамма-энергия, превышающая эквивалентную массу покоя двух частиц (общая не менее 1,02 МэВ), проявляется как кинетическая энергия пары и отдача излучающего ядра. В конце пробега позитрона он соединяется со свободным электроном, и они аннигилируют, а вся масса этих двух затем преобразуется в два гамма-фотона с энергией не менее 0,51 МэВ каждый (или выше в зависимости от кинетической энергии позитрона). аннигилированные частицы).

Вторичные электроны (и/или позитроны), образующиеся в любом из этих трех процессов, часто обладают достаточной энергией, чтобы сами производить сильную ионизацию .

Кроме того, гамма-лучи, особенно высокоэнергетические, могут взаимодействовать с атомными ядрами, что приводит к выбросу частиц при фотораспаде или, в некоторых случаях, даже к делению ядер ( фотоделению ).

Легкое взаимодействие

Гамма-лучи высокой энергии (от 80 ГэВ до ~10 ТэВ ), приходящие от далеких квазаров, используются для оценки внегалактического фонового света во Вселенной: лучи с самой высокой энергией легче взаимодействуют с фотонами фонового света и, следовательно, с плотностью фоновый свет можно оценить путем анализа спектров входящего гамма-излучения. ^[14]^[15]

Гамма-спектроскопия

Гамма-спектроскопия — это исследование энергетических переходов в атомных ядрах, которые обычно связаны с поглощением или испусканием гамма-лучей. Как и в оптической спектроскопии (см. Эффект Франка – Кондона ), поглощение гамма-лучей ядром особенно вероятно (т. е. имеет пик в «резонансе»), когда энергия гамма-лучей такая же, как энергия энергетического перехода в ядро. В случае гамма-лучей такой резонанс наблюдается в технике мессбауэровской спектроскопии . При эффекте Мессбауэра узкое резонансное поглощение ядерного гамма-поглощения может быть успешно достигнуто путем физической иммобилизации атомных ядер в кристалле. Иммобилизация ядер на обоих концах гамма-резонансного взаимодействия необходима для того, чтобы гамма-энергия не терялась из-за кинетической энергии ядер отдачи ни на излучающем, ни на поглощающем конце гамма-перехода. Такая потеря энергии приводит к нарушению резонансного поглощения гамма-лучей. Однако когда испускаемые гамма-лучи несут по существу всю энергию атомного ядерного девозбуждения, которое их производит, этой энергии также достаточно для возбуждения того же энергетического состояния во втором иммобилизованном ядре того же типа.

Приложения

Гамма-лучи предоставляют информацию о некоторых наиболее энергетических явлениях во Вселенной; однако они в значительной степени поглощаются атмосферой Земли. Приборы на борту высотных воздушных шаров и спутников, такие как космический гамма-телескоп Ферми , позволяют нам увидеть Вселенную только в гамма-лучах.

Молекулярные изменения, вызванные гамма-излучением, также можно использовать для изменения свойств полудрагоценных камней и часто используют для превращения белого топаза в голубой топаз .

Бесконтактные промышленные датчики обычно используют источники гамма-излучения в нефтеперерабатывающей, горнодобывающей, химической, пищевой, мыльной и моющей, целлюлозно-бумажной промышленности для измерения уровней, плотности и толщины. ^[16] Датчики гамма-излучения также используются для измерения уровня жидкостей в водной и нефтяной промышленности. ^[17] Обычно в качестве источника излучения используются изотопы Co-60 или Cs-137.

В США детекторы гамма-излучения начинают использоваться в рамках Инициативы по безопасности контейнеров (CSI). Рекламируется, что эти машины способны сканировать 30 контейнеров в час.

Гамма-излучение часто используется для уничтожения живых организмов в процессе, называемом облучением . Применения этого включают стерилизацию медицинского оборудования (в качестве альтернативы автоклавам или химическим средствам), удаление вызывающих гниение бактерий из многих пищевых продуктов и предотвращение прорастания фруктов и овощей для сохранения свежести и вкуса.

Несмотря на свои канцерогенные свойства, гамма-лучи также используются для лечения некоторых видов рака , поскольку лучи также убивают раковые клетки. В процедуре, называемой хирургией гамма-ножа , несколько концентрированных лучей гамма-лучей направляются на рост, чтобы убить раковые клетки. Лучи направлены под разными углами, чтобы сконцентрировать излучение на росте, минимизируя при этом повреждение окружающих тканей.

Гамма-лучи также используются в диагностических целях в ядерной медицине в методах визуализации. Используется ряд различных гамма-излучающих радиоизотопов. Например, при ПЭТ-сканировании меченый радиоактивным изотопом сахар, называемый фтордезоксиглюкозой , испускает позитроны , которые аннигилируются электронами, образуя пары гамма-лучей, которые выявляют рак, поскольку рак часто имеет более высокую скорость метаболизма, чем окружающие ткани. Наиболее распространенным гамма-излучателем, используемым в медицине, является ядерный изомер технеций-99m, который излучает гамма-лучи в том же энергетическом диапазоне, что и диагностические рентгеновские лучи. Когда пациенту вводят этот радионуклидный индикатор, можно использовать гамма-камеру для формирования изображения распределения радиоизотопа путем обнаружения испускаемого гамма-излучения (см. также ОФЭКТ ). В зависимости от того, какая молекула была помечена индикатором, такие методы можно использовать для диагностики широкого спектра состояний (например, распространения рака на кости посредством сканирования костей ).

Влияние на здоровье

Гамма-лучи вызывают повреждения на клеточном уровне и проникают, вызывая диффузные повреждения по всему телу. Однако они менее ионизируют, чем альфа- или бета-частицы, которые обладают меньшей проникающей способностью.

Низкие уровни гамма-лучей вызывают стохастический риск для здоровья, который для оценки дозы радиации определяется как вероятность индукции рака и генетического повреждения. Международная комиссия по радиологической защите заявляет: «В диапазоне низких доз, ниже примерно 100 мЗв, с научной точки зрения обоснованно предположить, что заболеваемость раком или наследственными эффектами будет расти прямо пропорционально увеличению эквивалентной дозы в соответствующих органах и ткани" ^[18]^: 51Высокие дозы вызывают детерминированные эффекты, которые определяют тяжесть острого повреждения тканей, которое наверняка произойдет. Эти эффекты сравниваются с физической величиной поглощенной дозы , измеряемой в единицах грея (Гр). ^[18]^: 61

Реакция тела

Когда гамма-излучение разрушает молекулы ДНК, клетка может восстановить поврежденный генетический материал в определенных пределах. Однако исследование Роткамма и Лобриха показало, что этот процесс восстановления работает хорошо после воздействия высоких доз, но гораздо медленнее в случае воздействия низких доз. ^[19]

Оценка риска

Естественное облучение на открытом воздухе в Соединенном Королевстве колеблется от 0,1 до 0,5 мкЗв/ч со значительным увеличением вокруг известных ядерных и загрязненных объектов. ^[20] Естественная экспозиция гамма-лучей составляет от 1 до 2 мЗв в год, а среднее общее количество радиации, получаемой за год на одного жителя США, составляет 3,6 мЗв. ^[21] Существует небольшое увеличение дозы из-за естественного гамма-излучения вокруг небольших частиц материалов с высоким атомным номером в организме человека, вызванного фотоэлектрическим эффектом. ^[22]

Для сравнения, доза радиации при рентгенографии грудной клетки (около 0,06 мЗв) составляет лишь часть годовой естественной фоновой дозы радиации. ^[23]КТ грудной клетки дает от 5 до 8 мЗв. /КТ-сканирование всего тела ПЭТ может дать от 14 до 32 мЗв в зависимости от протокола. ^[24] Доза при рентгеноскопии желудка значительно выше, примерно 50 мЗв (в 14 раз превышает годовой фон).

Эквивалент однократного облучения всего тела в дозе 1 Зв (1000 мЗв) или 1 Гр вызовет легкие симптомы острой лучевой болезни , такие как тошнота и рвота; а доза 2,0–3,5 Зв (2,0–3,5 Гр) вызывает более тяжелые симптомы (т. е. тошноту, диарею, выпадение волос, кровотечение и неспособность бороться с инфекциями) и в значительном числе случаев — около 10% — приводит к смерти. до 35% без лечения. Доза 5 Зв. ^[25](5 Гр) считается примерно ЛД ₅₀ (смертельная доза для 50% облученного населения) при остром облучении даже при стандартном медицинском лечении. Доза выше 5 Зв (5 Гр) увеличивает вероятность смерти выше 50%. При дозе облучения всего тела выше 7,5–10 Зв (7,5–10 Гр) даже экстренное лечение, такое как трансплантация костного мозга, не предотвратит смерть человека, подвергшегося облучению (см. Радиационное отравление ). ^[26] в отдельные части тела могут быть доставлены дозы, значительно превышающие эту (Однако в ходе лучевой терапии .)

При облучении низкими дозами, например, среди работников атомной отрасли, которые получают среднюю годовую дозу радиации 19 мЗв, ^{[ нужны разъяснения ]}риск смерти от рака (исключая лейкемию ) увеличивается на 2 процента. Для дозы 100 мЗв увеличение риска составляет 10 процентов. Для сравнения, риск смерти от рака увеличился на 32 процента для выживших после атомной бомбардировки Хиросимы и Нагасаки . ^[27]

Единицы измерения и воздействия

В следующей таблице показаны величины радиации в единицах СИ и других единицах СИ:

Величины, связанные с ионизирующим излучением
вид
разговаривать
редактировать
Количество	Единица	Символ	Вывод	Год	ЕСЛИ эквивалентно
Деятельность ( А )	беккерель	Бк	с ⁻¹	1974	И объединились
	кюри	Там	3.7 × 10 ¹⁰ с ⁻¹	1953	3.7 × 10 ¹⁰ Бк
	Резерфорд	Роуд	10 ⁶ с ⁻¹	1946	1 000 000 Бк
Экспозиция ( X )	кулон на килограмм	С/кг	C⋅kg ⁻¹ воздуха	1974	И объединились
Экспозиция ( X )	Рентгеновский	р	есу / 0,001293 г воздуха	1928	2.58 × 10 ⁻⁴ С/кг
Поглощенная доза ( D )	серый	Гай	J ⋅kg ⁻¹	1974	И объединились
	очень за грамм	очень/г	erg⋅g ⁻¹	1950	1.0 × 10 ⁻⁴ Гай
	рад	рад	100 erg⋅g ⁻¹	1953	0,010 Гр
Эквивалентная доза ( H )	зиверт	Св	J⋅kg ⁻¹ × В _Р	1977	И объединились
Эквивалентная доза ( H )	рентгеновский эквивалент человека	рем	100 erg⋅g ⁻¹ × В _Р	1971	0,010 Зв
Эффективная доза ( Е )	зиверт	Св	J⋅kg ⁻¹ × В _Р × В _Т	1977	И объединились
Эффективная доза ( Е )	рентгеновский эквивалент человека	рем	100 erg⋅g ⁻¹ × В _Р × В _Т	1971	0,010 Зв

Мера ионизирующего эффекта гамма- и рентгеновских лучей в сухом воздухе называется экспозицией, для которой с 1928 года использовалась устаревшая единица рентгена. Она была заменена кермой , которая сейчас в основном используется для целей калибровки приборов, но не на эффект полученной дозы. Влияние гамма-излучения и других ионизирующих излучений на живые ткани более тесно связано с количеством энергии , выделяемой в тканях, а не с ионизацией воздуха, и запасные радиометрические единицы и количества для радиационной защиты с 1953 года были определены и разработаны . Это:

Грей . (Гр) — это единица поглощенной дозы в системе СИ , которая представляет собой количество энергии радиации, попавшей в облучаемый материал Для гамма-излучения это численно эквивалентно эквивалентной дозе, измеряемой в зивертах , что указывает на стохастический биологический эффект низких уровней радиации на ткани человека. Коэффициент преобразования взвешивания радиации из поглощенной дозы в эквивалентную дозу равен 1 для гамма-излучения, тогда как альфа-частицы имеют коэффициент 20, что отражает их большее ионизирующее воздействие на ткани.
Рад — — устаревшая единица СГС для поглощенной дозы, а бэр устаревшая единица эквивалентной дозы СГС , используемая в основном в США.

Отличие от рентгена

Традиционное различие между рентгеновскими лучами и гамма-лучами со временем изменилось. Первоначально электромагнитное излучение, испускаемое рентгеновскими трубками, почти всегда имело большую длину волны , чем излучение (гамма-лучи), испускаемое радиоактивными ядрами . ^[29] В более старой литературе различают рентгеновское и гамма-излучение на основе длины волны, причем излучение короче некоторой произвольной длины волны, например 10 ⁻¹¹ м, определяемый как гамма-лучи. ^[30] Поскольку энергия фотонов пропорциональна их частоте и обратно пропорциональна длине волны, это прошлое различие между рентгеновскими лучами и гамма-лучами можно также рассматривать с точки зрения их энергии, при этом гамма-лучи считаются электромагнитным излучением с более высокой энергией, чем X. -лучи.

Однако, поскольку нынешние искусственные источники теперь способны дублировать любое электромагнитное излучение, возникающее в ядре, а также гораздо более высокие энергии, длины волн, характерные для радиоактивных источников гамма-излучения, по сравнению с другими типами теперь полностью перекрываются. Таким образом, гамма-лучи теперь обычно различают по их происхождению: рентгеновские лучи по определению испускаются электронами вне ядра, а гамма-лучи испускаются ядром. ^[29]^[31]^[32]^[33] Исключения из этого правила встречаются в астрономии, где гамма-распад наблюдается в послесвечении некоторых сверхновых, но излучение от высокоэнергетических процессов, в которых, как известно, участвуют другие источники излучения, помимо радиоактивного распада, по-прежнему классифицируется как гамма-излучение.

Например, современные высокоэнергетические рентгеновские лучи, производимые линейными ускорителями для мегавольтного лечения рака, часто имеют более высокую энергию (от 4 до 25 МэВ), чем большинство классических гамма-лучей, образующихся в результате ядерного гамма-распада . Один из наиболее распространенных изотопов гамма-излучения, используемых в диагностической ядерной медицине , технеций-99m , производит гамма-излучение той же энергии (140 кэВ), что и диагностические рентгеновские аппараты, но значительно более низкой энергии, чем терапевтические фотоны от линейных ускорители частиц. Сегодня в медицинском сообществе по-прежнему соблюдается мнение, что излучение, возникающее в результате ядерного распада, является единственным типом, называемым «гамма-излучением».

Из-за такого широкого перекрытия энергетических диапазонов в физике теперь два типа электромагнитного излучения часто определяются по их происхождению: рентгеновские лучи испускаются электронами (либо на орбиталях вне ядра, либо во время ускорения с образованием тормозного излучения типа радиация), ^[34]в то время как гамма-лучи испускаются ядром или посредством распада других частиц или событий аннигиляции. Нижнего предела энергии фотонов, образующихся в результате ядерных реакций, не существует, поэтому ультрафиолетовые фотоны или фотоны с более низкой энергией, образующиеся в результате этих процессов, также можно было бы определить как «гамма-лучи» (действительно, это происходит при изомерном переходе чрезвычайно низкоэнергетических фотонов). изомер ^{229 м}эт ). ^[35]Единственное соглашение об именах, которое до сих пор повсеместно соблюдается, - это правило, согласно которому электромагнитное излучение, которое, как известно, имеет атомно-ядерное происхождение, всегда называют «гамма-лучами», а не рентгеновскими лучами. Однако в физике и астрономии часто нарушается обратное соглашение (что все гамма-лучи считаются ядерными).

В астрономии гамма- и рентгеновские лучи более высокой энергии определяются энергией, поскольку процессы, которые их производят, могут быть неопределенными, а энергия фотонов, а не их происхождение, определяет необходимые астрономические детекторы. ^[36]В природе встречаются фотоны высокой энергии, которые, как известно, производятся не только ядерным распадом, но и называются гамма-излучением. Примером являются «гамма-лучи» от грозовых разрядов с энергией от 10 до 20 МэВ, которые, как известно, производятся по механизму тормозного излучения.

Другим примером являются гамма-всплески, которые, как теперь известно, возникают в результате процессов, слишком мощных, чтобы задействовать простые группы атомов, подвергающихся радиоактивному распаду. Это неотъемлемая часть общего понимания того, что многие гамма-лучи, образующиеся в астрономических процессах, возникают не в результате радиоактивного распада или аннигиляции частиц, а скорее в результате нерадиоактивных процессов, подобных рентгеновским лучам. ^{[ нужны разъяснения ]}Хотя астрономические гамма-лучи часто возникают в результате нерадиоактивных событий, известно, что некоторые гамма-лучи в астрономии возникают в результате гамма-распада ядер (о чем свидетельствуют их спектры и период полураспада излучения). Классическим примером является сверхновая SN 1987A , которая испускает «послесвечение» гамма-фотонов в результате распада новообразованных радиоактивных никеля-56 и кобальта-56 . Однако большинство гамма-лучей в астрономии возникают по другим механизмам.

Смотрите также

Заметки с пояснениями

^ Теперь понятно, что ядерный изомерный переход , однако, может вызывать ингибированный гамма-распад с измеримым и гораздо более длительным периодом полураспада.

Внешние ссылки

Послушайте эту статью ( 31 минута )

Этот аудиофайл был создан на основе редакции этой статьи от 16 августа 2019 г. и не отражает последующие изменения.

Базовый справочник по нескольким типам радиации. Архивировано 25 апреля 2018 г. на Wayback Machine.
Вопросы и ответы по радиации
Информация о выпускных экзаменах в школе
Информация о радиации. Архивировано 11 июня 2010 г. в Wayback Machine.
Гамма-всплески
Поиск ядерных данных Лунда / LBNL - содержит информацию об энергии гамма-излучения изотопов.
Картирование почв с помощью бортовых детекторов. Архивировано 11 ноября 2010 г. в Wayback Machine.
ЖИВАЯ карта нуклидов – МАГАТЭ с фильтром по энергии гамма-излучения
Веб-сайт общественного образования Общества физики здоровья

[1] Теперь понятно, что ядерный изомерный переход , однако, может вызывать ингибированный гамма-распад с измеримым и гораздо более длительным периодом полураспада.

[2] Виллар, П. (1900). «Об отражении и преломлении катодных лучей и отклоняемых лучей радия» . Отчеты . 130 : 1010–1012. Смотрите также: Виллар, П. (1900). «О радиевом излучении» . Отчеты . 130 : 1178–1179.

[3] Л'Аннунциата, Майкл Ф. (2007). Радиоактивность: введение и история . Амстердам, Нидерланды: Elsevier BV. стр. 55–58 . ISBN 978-0-444-52715-8 .

[4] Резерфорд назвал γ-лучи на странице 177 книги. Резерфорд, Э. (1903). «Магнитное и электрическое отклонение легко поглощаемых лучей радия» . Философский журнал . 6. 5 (26): 177–187. дои : 10.1080/14786440309462912 .

[RaP-5] Перейти обратно: ^а ^б «Лучи и частицы» . Galileo.phys.virginia.edu . Проверено 27 августа 2013 г.

[Fishman-1994-6] Фишман, Дж.Дж.; Бхат, ПН; Маллоцци, Р.; Хорак, Дж. М.; Кошут, Т.; Кувелиоту, К.; Пендлтон, Дж.Н.; Миган, Калифорния; Уилсон, РБ; Пациас, WS; Гудман, С.Дж.; Кристиан, HJ (27 мая 1994 г.). «Открытие интенсивных гамма-вспышек атмосферного происхождения» (PDF) . Наука . 264 (5163): 1313–1316. Бибкод : 1994STIN...9611316F . дои : 10.1126/science.264.5163.1313 . hdl : 2060/19960001309 . ПМИД 17780850 . S2CID 20848006 . Архивировано из оригинала (PDF) 10 марта 2012 года . Проверено 28 августа 2015 г.

[7] ван Доммелен, Леон. «14.20 Драфт: Гамма-распад» . Квантовая механика для инженеров . Инженерный колледж ФАМУ-БСС . Проверено 19 февраля 2023 г.

[8] Хёферт, Манфред; Хухтинен, М; и другие. (17 октября 1996 г.). Вопросы радиационной защиты при проектировании БАК, Большого адронного коллайдера ЦЕРН . Тематическое совещание Американского общества физики здоровья по физике здоровья машин, генерирующих радиацию, Сан-Хосе, Калифорния, США, 5–8 января 1997 г., стр. 343–352. CERN-TIS-96-014-RP-CF.

[2017-10-07_PRX-9] Гоносков А.; Башинов А.; Бастраков С.; Ефименко Е.; Ильдертон, А.; Ким, А.; Марклунд, М.; Мейеров И.; Муравьев А.; Сергеев, А. (2017). «Источник ультраярких ГэВ-фотонов с помощью управляемых электромагнитных каскадов в лазерно-дипольных волнах». Физический обзор X . 7 (4): 041003. arXiv : 1610.06404 . Бибкод : 2017PhRvX...7d1003G . дои : 10.1103/PhysRevX.7.041003 . S2CID 55569348 .

[10] Смит, Джозеф; Дэвид М. Смит (август 2012 г.). «Смертельные лучи из облаков». Научный американец . Том. 307, нет. 2. С. 55–59. Бибкод : 2012SciAm.307b..54D . doi : 10.1038/scientificamerican0812-54 .

[11] Чупп, Эл.; Форрест, диджей; Хигби, PR; Сури, АН; Цай, К.; Данфи, П.П. (1973). «Солнечные гамма-линии, наблюдавшиеся во время солнечной активности со 2 по 11 августа 1972 года». Природа . 241 (5388): 333–335. Бибкод : 1973Natur.241..333C . дои : 10.1038/241333a0 . S2CID 4172523 .

[12] «НАСА - в мгновение ока НАСА помогает разгадать 35-летнюю космическую тайну» . www.nasa.gov . Проверено 19 февраля 2023 г.

[13] «Слой половинной стоимости» . Центр неразрушающего контроля Университета штата Айова . Проверено 10 мая 2024 г.

[14] «Ответ на вопрос № 8929 отправлен в раздел «Спросите экспертов» » . Общество физики здоровья . Проверено 10 мая 2024 г.

[15] Бок, РК; и другие. (27 июня 2008 г.). «Гамма-лучи очень высокой энергии от далекого квазара: насколько прозрачна Вселенная?». Наука . 320 (5884): 1752–1754. arXiv : 0807.2822 . Бибкод : 2008Sci...320.1752M . дои : 10.1126/science.1157087 . ISSN 0036-8075 . ПМИД 18583607 . S2CID 16886668 .

[16] Домингес, Альберто; и другие. (01.06.2015). «Весь свет, который когда-либо был». Научный американец . Том. 312, нет. 6. С. 38–43. ISSN 0036-8075 .

[17] Бейгзаде, AM (2019). «Разработка и усовершенствование простого и удобного в использовании гамма-денситометра для применения в деревообрабатывающей промышленности». Измерение . 138 : 157–161. Бибкод : 2019Измер..138..157B . doi : 10.1016/j.measurement.2019.02.017 . S2CID 115945689 .

[18] Фалахати, М. (2018). «Проектирование, моделирование и изготовление непрерывного ядерного манометра для измерения уровней жидкости». Журнал приборостроения . 13 (2): P02028. Бибкод : 2018JInst..13P2028F . дои : 10.1088/1748-0221/13/02/P02028 . S2CID 125779702 .

[ICRP_103-19] Перейти обратно: ^а ^б Валентин, Дж.; Международная комиссия по радиологической защите, ред. (2007). Рекомендации Международной комиссии по радиологической защите 2007 года . Публикация МКРЗ. Оксфорд: Эльзевир. ISBN 978-0-7020-3048-2 .

[mcuaqz-20] Роткамм, К; Лебрих, М (2003). «Доказательства отсутствия восстановления двухцепочечных разрывов ДНК в клетках человека, подвергшихся воздействию очень низких доз рентгеновского излучения» . Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки . 100 (9): 5057–62. Бибкод : 2003PNAS..100.5057R . дои : 10.1073/pnas.0830918100 . ПМК 154297 . ПМИД 12679524 .

[21] «Отчеты о радиоактивности в продуктах питания и окружающей среде (RIFE)» . GOV.UK. Проверено 19 февраля 2023 г.

[22] Научный комитет Организации Объединенных Наций по действию атомной радиации Приложение E: Медицинское радиационное воздействие – Источники и эффекты ионизирующего излучения – 1993, стр. 249, Нью-Йорк, ООН

[23] Паттисон, Дж. Э.; Хугтенбург, РП; Грин, С. (2009). «Повышение дозы естественного фона гамма-излучения вокруг микрочастиц урана в организме человека» . Журнал интерфейса Королевского общества . 7 (45): 603–611. дои : 10.1098/rsif.2009.0300 . ПМЦ 2842777 . ПМИД 19776147 .

[24] Национальный совет США по радиационной защите и измерениям - Отчет NCRP № 93 - стр. 53–55, 1987. Бетесда, Мэриленд, США, NCRP

[25] «Расчет общей дозы радиации ПЭТ/КТ» (PDF) . Архивировано из оригинала (PDF) 23 января 2013 г. Проверено 8 ноября 2011 г.

[26] «Смертельная доза (ЛД)» . Веб-сайт НРК . Проверено 19 февраля 2023 г.

[WJEM12-27] Роджерсон, DO; Рейденберг, Бельгия; Харрис, Аг; Пекора, Алабама (2012). «Потенциал лечения острой лучевой болезни плюрипотентными взрослыми стволовыми клетками» . Всемирный журнал экспериментальной медицины . 2 (3): 37–44. дои : 10.5493/wjem.v2.i3.37 . ПМЦ 3905584 . ПМИД 24520532 .

[28] Кардис, Э. (9 июля 2005 г.). «Риск развития рака после низких доз ионизирующего излучения: ретроспективное когортное исследование в 15 странах» . БМЖ . 331 (7508): 77–0. дои : 10.1136/bmj.38499.599861.E0 . ПМК 558612 . ПМИД 15987704 .

[29] «CGRO SSC >> EGRET Обнаружение гамма-лучей с Луны» . Heasarc.gsfc.nasa.gov. 01 августа 2005 г. Проверено 8 ноября 2011 г.

[Dendy-30] Перейти обратно: ^а ^б Денди, ПП; Б. Хитон (1999). Физика для диагностической радиологии . США: CRC Press. п. 12. ISBN 0-7503-0591-6 .

[31] Чарльз Ходжман, Эд. (1961). Справочник CRC по химии и физике, 44-е изд . США: Chemical Rubber Co. p. 2850.

[32] Фейнман, Ричард; Роберт Лейтон; Мэтью Сэндс (1963). Фейнмановские лекции по физике, Том 1 . США: Аддисон-Уэсли. стр. 2–5 . ISBN 0-201-02116-1 .

[33] Л'Аннунциата, Майкл; Мохаммад Барадей (2003). Справочник по анализу радиоактивности . Академическая пресса. п. 58. ИСБН 0-12-436603-1 .

[34] Групен, Клаус; Г. Коуэн; С.Д. Эйдельман; Т. Стро (2005). Астрофизика частиц . Спрингер. п. 109 . ISBN 3-540-25312-2 .

[35] «Тормозное излучение» — это «тормозное излучение», но «ускорение» здесь используется в конкретном смысле отклонения электрона от своего курса: Сервей, Раймонд А; и другие. (2009). Колледж физики . Бельмонт, Калифорния: Брукс Коул. п. 876 . ISBN 978-0-03-023798-0 .

[Shaw-36] Шоу, RW; Янг, JP; Купер, СП; Уэбб, ОФ (1999). «Спонтанное ультрафиолетовое излучение ²³³Уран/ ²²⁹Образцы тория» . Physical Review Letters . 82 (6): 1109–1111. Bibcode : 1999PhRvL..82.1109S . doi : 10.1103/PhysRevLett.82.1109 .

[37] «Гамма-телескопы и детекторы» . ГСФК НАСА . Проверено 22 ноября 2011 г.

[примечание 1]

[1]

[2]

[3]

[4]

[5]

[6]

[7]

[8]

[9]

[10]

[11]

[12]

[13]

[14]

[15]

[16]

[17]

[18]

[19]

[20]

[21]

[22]

[23]

[24]

[25]

[26]

[27]

[28]

[29]

[30]

[31]

[32]

[33]

[34]

[35]

[36]

v т Это Электромагнитный спектр
Gamma rays X-rays Ultraviolet Visible Infrared Microwave Radio ← higher frequencies longer wavelengths →
Gamma rays	Very-high-energy gamma ray Ultra-high-energy gamma ray
X-rays	Soft X-ray Hard X-ray
Ultraviolet	Extreme ultraviolet Vacuum ultraviolet Lyman-alpha FUV MUV NUV UVC UVB UVA
Visible (optical)	Violet Blue Cyan Green Yellow Orange Red
Infrared	NIR (Bands: J, K, H) SWIR MWIR (Bands: L, M, N) LWIR FIR
Microwaves	W band V band Q band K_a band K band K_u band X band C band S band L band
Radio	THF EHF SHF UHF VHF HF MF LF VLF ULF SLF ELF
Wavelength types	Microwave Shortwave Medium wave Longwave