γ射线
波长小于0.01nm的电磁波
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历史版本
γ射线（英文名：Gamma Ray），又称γ粒子流，是波长小于0.01nm的电磁波，频率超过3×1020Hz，能量极高，[9][2]一般由能态较高的原子核向较低能态跃迁时（γ衰变）时产生。γ光子是中性的，静止质量为0。[10]γ射线可由、、镭、等放射性金属发出，穿透力强，不会在磁场或电场中发生偏转，照射到物质时可与物质发生相互作用使得物质电离。[11][12]γ射线首先由法国物理学家维 拉德（Paul Ulrich Villard）发现，也是继α、β射线后发现的第三种原子核射线。[8]γ射线可用于军工的武器制造，[3]也可用于医疗上的肿瘤治疗，[4]工业中，用于工件探伤与自动控制，[5][13]农业中，用于辐射育种与病虫害防治。[6]γ射线照射可对人体产生损伤，损伤较轻时会恶心、乏力、呕吐，损伤严重时会头昏、呕吐、失去工作能力，甚至死亡。[14][15]
研究历程
1900年，法国物理学家维拉德在观察放射性物质镭的辐射时，在记录辐射轨迹的照片上发现了一种新的轨迹。这个轨迹与当时已知的α射线、β射线轨迹不同，它出现在预料之外的方向上，即便用0.2mm的铅箔阻挡也仍旧也会出现在照片上，β射线会被铅箔偏折到预定的角度上，而α射线会被铅箔阻挡，这必然是一种新的辐射。1902年11月初，卢瑟福（Ernest Rutherford）对镭的辐射进行了全面的分析，验证了镭的辐射中除了α射线、β射线外还存在第三种射线，这种射线在磁场中不会偏折，具有极强的贯穿力，卢瑟福用希腊字母γ来命名，称这种射线为γ射线。[8]11年后，卢瑟福和爱德华·安德拉德（Edward Andrade）通过晶体衍射实验，证明了伽马射线是波长极短的一种电磁辐射。[16]1928年，美国物理学家康普顿（Arthur Compton）发现伽马射线在物质中的散射现象，这个发现给伽马射线的研究提供了新的思路（可以通过研究伽马射线在散射之后的动量和位置分布，来进一步了解伽马射线的性质）。[17][18]
直至1967年，美国军方用于监测核爆炸的人造卫星薇拉（Vela）意外地发现来自宇宙空间的γ射线突然增强的事件。6年后，在天文期刊上公布，称之为γ射线暴。γ射线暴并不罕见，自1967年后，人类已经观测到超过千次的γ射线暴。[7]
2011年9月，英国斯特拉斯克莱德大学用超短激光脉冲与电离气体发生反应，制造出了地球上最明亮的γ射线，比太阳亮1万亿倍，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。[19]