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探索三生活中的伽马射线:大数数一数一


文章编号:14059 / 更新时间:2024-03-02 21:40:27 / 浏览:

9. 修改宝石的属性伽马射线实质上是高能的。这种伽马辐射的特性可用来改变宝石的基本属性。通过人工伽马射线的照射,可以增宝石的光学特性。伽马射线所具有的高能量通常会导致宝石和宝石的基本原子结构发生改变,从而提升样品物质的外观。

10. 伽刀手术,是一种利用伽玛射线治疗肿瘤、癌症、血管畸形和其他大脑异常的放射疗法。伽玛刀手术无需进行开腹手术,是一种纯粹的立体定向放射科手术。这是一种非侵入性治疗方式,比传统的神经外科手术更为安全。该手术利用一台向目标区域发射大约200束辐射的机器。这些辐射束具高度定向性,通常只会摧毁受感染的细胞,而不会伤及健康细胞。如果手术的正常程序存在风险,或者受感染器官难以触及,伽玛刀手术往往是。

11. 医学影像学是伽马射线在现实生活中的重要应用之一。它利用不同微量放射性示踪剂注射体内。这些示踪剂发出的高能伽射会被扫描仪中的伽马照相机检测到,使医护人员能够分析并获得生物内部器官和结构的清晰图像,无需进行任何侵入性操作。这有助于诊断疾病,如肿瘤、感染、甲状腺问题、骨折和炎症。基于伽马射线成像技术所形成的体内器官图像可以呈现为二维或三维。

12. 矿产探是伽马射线主要应用领域之一,涉及地质学、矿产勘探、采矿和元素研究。这种应用涉及对某些矿物核心结构的研究。伽马射线因其提供速结果和可靠研究方法而备受欢迎。它使科学家能够发现各种元素的矿石,并利用伽马射线光谱来开采、勘探和监测地壳下存在的元素。

参资料:studiousguy


请教物理学高手,生活中哪里有伽马射线和X射线,如何避免它们呢?

探索三生活中的伽马射线大数数一数一

生活中,x射线多见于医院等医疗机构,如x射线透视而伽马射线的频率非常高,生活中难见,只有来自于宇宙:我们太阳系处于银河系,银河系中心的黑洞恒星球会释放高能射线(如伽马射线),甚至有伽马射线爆等现象。 由于地球臭氧保护,会吸收掉宇宙中的伽马射线,所以每年宇宙辐射剂量只有0.4毫希,而一次x射线透视不到0.1毫希。 毫希:比希沃特小的单位,简称希,是指辐射剂量,希是一个非常大的单位,故多用毫希。 以上辐射剂量都远远小于标准值,所以很安全哦!

伽玛射线是什么?

伽马射线 :首先由法国科学家P.V.维拉德发现,是继α、β射线后发现的第三种原子核射线。 原子核衰变和核反应均可产生γ射线 。 γ射线具有比X射线还要强的穿透能力。 当γ射线通过物质并与原子相互作用时会产生光电效应、康普顿效应和正负电子对三种效应。 通过对γ射线谱的研究可了解核的能级结构。 γ射线有很强的穿透力,工业中可用来探伤或流水线的自动控制。 γ射线对细胞有杀伤力,医疗上用来治疗肿瘤。 γ射线是一种强电磁波,它的波长比X射线还要短,一般波长<0.001纳米。 在原子核反应中,当原子核发生α、β衰变后,往往衰变到某个激发态,处于激发态的原子核仍是不稳定的,并且会通过释放一系列能量使其跃迁到稳定的状态,而这些能量的释放是通过射线辐射来实现的,这种射线就是γ射线。 γ射线具有极强的穿透本领。 人体受到γ射线照射时,γ射线可以进入到人体的内部,并与体内细胞发生电离作用,电离产生的离子能侵蚀复杂的有机分子,如蛋白质、核酸和酶,它们都是构成活细胞组织的主要成份,一旦它们遭到破坏,就会导致人体内的正常化学过程受到干扰,严重的可以使细胞死亡。

请问什么是伽马射线?

6500万年前,一颗撞向地球的小行星曾导致了恐龙的灭绝。 然而据英国《新科学家》杂志2003年披露,来自外太空的杀手远不止小行星一个,最新科学研究显示,早在4亿年前,地球上曾经历过另外一次生物大灭绝,而罪魁祸首就是银河系恒星坍塌后爆发的“伽马射线”!

在天文学界,伽马射线爆发被称作“伽马射线暴”。 究竟什么是伽马射线暴?它来自何方?它为何会产生如此巨大的能量? “伽马射线暴是宇宙中一种伽马射线突然增强的一种现象。 ”中国科学院国家天文台赵永恒研究员告诉记者,伽马射线是波长小于0.1纳米的电磁波,是比X射线能量还高的一种辐射,它的能量非常高。 但是大多数伽马射线会被地球的大气层阻挡,观测必须在地球之外进行。 冷战时期,美国发射了一系列的军事卫星来监测全球的核爆炸试验,在这些卫星上安装有伽马射线探测器,用于监视核爆炸所产生的大量的高能射线。 侦察卫星在1967年发现了来自浩瀚宇宙空间的伽马射线在短时间内突然增强的现象,人们称之为“伽马射线暴”。 由于军事保密等因素,这个发现直到1973年才公布出来。 这是一种让天文学家感到困惑的现象:一些伽马射线源会突然出现几秒钟,然后消失。 这种爆发释放能量的功率非常高。 一次伽马射线暴的“亮度”相当于全天所有伽马射线源“亮度”的总和。 随后,不断有高能天文卫星对伽马射线暴进行监视,差不多每天都能观测到一两次的伽马射线暴。 伽马射线暴所释放的能量甚至可以和宇宙大爆炸相提并论。 伽马射线暴的持续时间很短,长的一般为几十秒,短的只有十分之几秒。 而且它的亮度变化也是复杂而且无规律的。 但伽马射线暴所放出的能量却十分巨大,在若干秒钟时间内所放射出的伽马射线的能量相当于几百个太阳在其一生(100亿年)中所放出的总能量! 在1997年12月14日发生的伽马射线暴,它距离地球远达120亿光年,所释放的能量比超新星爆发还要大几百倍,在50秒内所释放出伽马射线能量就相当于整个银河系200年的总辐射能量。 这个伽马射线暴在一两秒内,其亮度与除它以外的整个宇宙一样明亮。 在它附近的几百千米范围内,再现了宇宙大爆炸后千分之一秒时的高温高密情形。 然而,1999年1月23日发生的伽马射线暴比这次更加猛烈,它所放出的能量是1997年那次的十倍,这也是人类迄今为止已知的最强大的伽马射线暴。 编辑本段|回到顶部成因引发大辩论关于伽马射线暴的成因,至今世界上尚无定论。 有人猜测它是两个中子星或两个黑洞发生碰撞时产生的;也有人猜想是大质量恒星在死亡时生成黑洞的过程中产生的,但这个过程要比超新星爆发剧烈得多,因而,也有人把它叫做“超超新星”。 为了探究伽马射线暴发生的成因,引发了两位天文学家的大辩论。 在20世纪七八十年代,人们普遍相信伽马射线暴是发生在银河系内的现象,推测它与中子星表面的物理过程有关。 然而,波兰裔美国天文学家帕钦斯基却独树一帜。 他在上世纪80年代中期提出伽马射线暴是位于宇宙学距离上,和类星体一样遥远的天体,实际上就是说,伽马射线暴发生在银河系之外。 然而在那时,人们已经被“伽马射线暴是发生在银河系内”的理论统治多年,所以他们对帕钦斯基的观点往往是付之一笑。 但是几年之后,情况发生了变化。 1991年,美国的“康普顿伽马射线天文台”发射升空,对伽马射线暴进行了全面系统的监视。 几年观测下来,科学家发现伽马射线暴出现在天空的各个方向上,而这就与星系或类星体的分布很相似,而这与银河系内天体的分布完全不一样。 于是,人们开始认真看待帕钦斯基的伽马射线暴可能是银河系外的遥远天体的观点了。 由此也引发了1995年帕钦斯基与持相反观点的另一位天文学家拉姆的大辩论。 然而,在十年前的那个时候,世界上并没有办法测定伽马射线暴的距离,因此辩论双方根本无法说服对方。 伽马射线暴的发生在空间上是随机的,而且持续时间很短,因此无法安排后续的观测。 再者,除短暂的伽马射线暴外,没有其他波段上的对应体,因此无法借助其他波段上的已知距离的天体加以验证。 这场辩论谁是谁 非也就悬而未决。 幸运的是,1997年意大利发射了一颗高能天文卫星,能够快速而精确地测定出伽马射线暴的位置,于是地面上的光学望远镜和射电望远镜就可以对其进行后续观测。 天文学家首先成功地发现了1997年2月28日伽马射线暴的光学对应体,这种光学对应体被称之为伽马射线暴的“光学余辉”;接着看到了所对应的星系,这就充分证明了伽马射线暴宇宙学距离上的现象,从而为帕钦斯基和拉姆的大辩论做出了结论。 到目前为止,全世界已经发现了20多个伽马射线暴的“光学余辉”,其中大部分的距离已经确定,它们全部是银河系以外的遥远天体 。 赵永恒研究员说,“光学余辉”的发现极大地推动了伽马射线暴的研究工作,使得人们对伽马射线暴的观测波段从伽马射线发展到了光学和射电波段,观测时间从几十秒延长到几个月甚至几年。 超新星再次引发争论难题一个接着一个。 2003年3月24日,在加拿大魁北克召开的美国天文学会高能天体物理分会会议上,一部分研究人员宣称它们已经发现了一些迄今为止最有力的迹象,表明普通的超新星爆发可能在几周或几个月之内导致剧烈的伽马射线大喷发。 这种说法一经提出就在会议上引发了激烈的争议。 其实在2002年的一期英国《自然》杂志上,一个英国研究小组就报告了他们对于伽马射线暴的最新研究成果,称伽马射线暴与超新星有关。 研究者研究了2001年12月的一次伽马射线暴的观测数据,欧洲航天局的XMM—牛顿太空望远镜观测到了这次伽马射线暴长达270秒的X射线波段的“余辉”。 通过对于X射线的观测,研究者发现了在爆发处镁、硅、硫等元素以亚光速向外逃逸,通常超新星爆发才会造成这种现象。 大多数天体物理学家认为,强劲的伽马射线喷发来自恒星内核坍塌导致的超新星爆炸而形成的黑洞。 麻省理工学院的研究人员通过钱德拉X射线望远镜追踪了2002年8月发生的一次时长不超过一天的超新星爆发。 在这次持续二十一小时的爆发中,人们观察到大大超过类似情况的X射线。 而X射线被广泛看作是由超新星爆发后初步形成的不稳定的中子星发出。 大量的观测表明,伽马射线喷发源附近总有超新星爆发而产生的质量很大的物质存在。 反对上述看法的人士认为,这些说法没有排除X射线非正常增加或减少的可能性。 而且,超新星爆发与伽马射线喷发之间存在时间间隔的原因仍然不明。 无论如何,人类追寻来自浩瀚宇宙的神秘能量———伽马射线暴的势头不会因为一系列的疑惑而减少,相反,科学家会更加努力地去探索。 作为天文学的基础研究,这种探索对人们认识宇宙,观察极端条件下的物理现象并发现新的规律都是很有意义的。
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