伽马射线

此条目页的主题是原子核射线。关于同名的德国重金属乐团，请见“伽玛射线乐团”。

伽玛射线（或γ射线）是原子衰变裂解时放出的射线之一。此种电磁波波长在0.01纳米以下，穿透力很强，又携带高能量，容易造成生物体细胞内的脱氧核糖核酸（DNA）断裂进而引起基因突变，因此也可以作医疗之用。1900年由法国科学家保罗·维拉尔发现，他将含镭的氯化钡通过阴极射线，从照片记录上看到辐射穿过0.2毫米的铅箔，拉塞福称这一贯穿力非常强的辐射为γ射线，是继α射线、β射线后发现的第三种原子核射线。1913年，γ射线被证实为是电磁波，波长短于0.2 埃，本质上和X射线是同一射线，只是γ射线与X射线的来源不同而已。

核裂变时会产生并释放出伽玛射线

图中的电磁波谱显示各种频率的性质

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效应。γ射线即使使用较厚材料阻挡一般也仍然有部分射线泄漏，所以通常只能用半吸收厚度来定量材料的阻隔效果。半吸收厚度是指入射射线强度减弱到一半时阻隔物体的厚度。半吸收厚度其数值 $d\left({\frac {1}{2}}\right)={\frac {\ln 2}{\gamma }}\approx {\frac {0.693}{\gamma }}$ ，μ表示阻隔物材料的射线吸收系数。材料的射线吸收系数与射线频率、能量以及材料种类有关，一般原子序数高和密度高的元素构成的材料其γ射线吸收系数也较高。普通放射源如Cs-137放射源产生的γ射线在铝、铁、铜、铅中的半吸收厚度分别约为3.2cm、2.6cm、1.4cm和0.6cm。

应用

伽马射线

α粒子相当于氦的原子核可被纸所阻挡，β粒子相当于电子可被铝箔所阻挡，γ射线则具有高穿透性。

天文学研究

当人类观察太空时，看到的为“可见光”，然而电磁波谱的大部分是由不同辐射组成，当中的辐射的波长有较可见光长，亦有较短，大部分单靠肉眼并不能看到。通过探测伽玛射线能提供肉眼所看不到的太空影像。

在太空中产生的伽玛射线是由恒星核心的核聚变产生的，因为无法穿透地球大气层，因此无法到达地球的低层大气层，只能在太空中被探测到。太空中的伽玛射线是在1967年由一颗名为“维拉斯”的人造卫星首次观测到。从20世纪70年代初由不同人造卫星所探测到的伽玛射线图片，提供了关于几百颗此前并未发现到的恒星及可能的黑洞。于90年代发射的人造卫星（包括康普顿伽玛射线观测台），提供了关于超新星、年轻星团、类星体等不同的天文信息。

灭菌

伽马射线具有穿透性和对生物细胞的破坏作用，因此被用于对医疗用品、化妆品、香料进行灭菌。通常使用钴-60作为辐射源头。具有灭菌速度快、灭菌彻底，无化学残留无环境污染等优点。

医疗

传统放射治疗有在使用钴-60作为单一射源进行治疗病人；现在已经较少使用。 伽马射线立体定向放射治疗，又称为伽马刀，属于使用多颗钴-60来同时照射病人，而病人需要戴上特定的定位器，用于对特定肿瘤（大部分为头部肿瘤）患者的治疗。

参考资料

延伸阅读

Phillis Engelbert & Diane L. Dupuis. The Handy Space Answer Book. Visible Ink Press LLC. 1998. 

可见光频谱,紫色波长最短,红色波长最长。

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