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  • 1 # 手機使用者83444679634

    γ射線的本質是電磁波,和日常生活中接觸到的可見光、紅外線、微波等本質一樣。它的波長在0.01奈米以下,相對應可見光的波長大約在400-700nm。

    高中物理有講過光子的能量和它的波長有關即 ,波長越短的電磁波的光子能量越大。當能量大到一定程度的時候光子會轟飛原子周圍的電子,於是我們把γ射線歸為電離輻射的一種。又由於最開始在原子核衰變的時候發現了αβγ三種射線,於是γ射線也被歸為核輻射的一種(α射線是氦原子核,β射線是電子,三種射線最早是根據核輻射在磁場中偏轉方向確定的,α與β射線因為帶電荷所以他們的偏轉方向相反而γ射線不帶電故不偏轉。)

    以上是γ射線的本質,下面會談一談γ射線照射到人體會有什麼影響。

    我們都是由各種各樣的分子構成的,分子是由原子之間透過共享電子形成化學鍵而組成的。而γ射線之前提到了它的能量大到可以把原子周圍的電子轟飛,那麼缺失一個電子之後化學鍵就會變成自由基,有的時候化學鍵也會被打斷,生成一對自由基,還有的時候分子會被電離生成活性很高的碎片離子。自由基啊,碎片離子這些物質本身很不穩定,化學反應活性很高,會和周圍的分子進行反應。在人體中這些物質就會和組成人體的各種分子進行反應。如果這些化學反應破壞了DNA,而細胞的修復機制沒有辦法對它們進行有效的修復,那麼這些被破壞的DNA就會編碼一些錯誤的分子或者引起錯誤的基因調控產生變異。當然,我們無時無刻不受到自然界中的宇宙射線或者岩石中的放射性衰變所產生的電離輻射照射(就是天然本底輻射)。而我們也在漫長的進化中進化出了一套DNA修復機制,而我們的免疫系統也會識別出產生變異的細胞並殺死它們。當然,一下受到過量輻射的話,大量的細胞中的DNA會被嚴重破壞無法繼續履行正常職責,會導致大量細胞死亡從而導致組織損傷併產生一系列如嘔吐、水皰、頭暈等急性輻射病症狀。

    下面是一些γ射線的來源,根據之前提到的公式即,我們可以計算出γ射線的能量在 電子伏特以上,為了產生如此高能量的電磁波,靠一般的化學反應是做不到的。而產生如此高的能量一般依靠核反應和放射性元素的衰變,如一些工業γ射線源使用鈷-60的衰變產生γ射線,宇宙射線中的高能γ射線則來自於恆星內部的熱核反應或類星體中黑洞的吸積盤。

    由於γ射線的電磁波本質,它的許多特性與我們日常所見的光的特性類似,包括直線傳播、會發生衍射、反射、折射等等。

    γ射線與眾不同的地方是它的穿透性很強,作為對比,它的電離能力在三種核輻射中最弱。畢竟一束不帶電荷的電磁波不會比舞舞咋咋還帶著兩個正電荷的氦原子核強。同樣因為其是電磁波的緣故穿透力會比巨大無比的氦原子核和電子流強得多。故我們常用半吸收厚度衡量物質對γ射線的防護能力。半吸收厚度是指入射射線強度減弱到一半時阻隔物體的厚度。一般原子序數高和密度高的元素構成的材料其γ射線吸收係數也較高,即半吸收厚度更小。普通放射源如Cs-137放射源產生的γ射線在鋁、鐵、銅、鉛中的半吸收厚度分別約為3.2cm、2.6cm、1.4cm和0.6cm。

    γ射線與物質的作用則有以下三種:光電效應、康普頓效應、正負電子對效應。

    光電效應即是組成物體的原子中的一個電子吸收了一個光子,獲得了較大的能量從而飛出物體的效應。康普頓效應則是光子將物體中的電子撞飛,光子能量與動量的一部分被電子吸收。而正負電子對效應則是當γ射線能量高到一定程度(即超過兩顆電子靜質量的和)時,受到物體中原子的作用變成一正一負兩顆電子的過程。

    至於《復仇者聯盟》中的綠巨人受到的γ射線輻射......只是一種藝術上的加工需要,現實世界中的人如果遭受過量輻射的話,會生輻射病的......畢竟γ射線不長眼,不會把你身體裡面的DNA擺弄成綠巨人那樣......運氣不好還要得癌症......具體例子的話我就不舉了,有點瘮人......

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