伽馬射線

此條目頁的主題是原子核射線。關於同名的德國重金屬樂團，請見「伽瑪射線樂團」。

伽瑪射線（或γ射線）是原子衰變裂解時放出的射線之一。此種電磁波波長在0.01奈米以下，穿透力很強，又攜帶高能量，容易造成生物體細胞內的脫氧核糖核酸（DNA）斷裂進而引起基因突變，因此也可以作醫療之用。1900年由法國科學家保羅·維拉爾發現，他將含鐳的氯化鋇通過陰極射線，從照片記錄上看到輻射穿過0.2毫米的鉛箔，拉塞福稱這一貫穿力非常強的輻射為γ射線，是繼α射線、β射線後發現的第三種原子核射線。1913年，γ射線被證實為是電磁波，波長短於0.2 埃，本質上和X射線是同一射線，只是γ射線與X射線的來源不同而已。

核裂變時會產生並釋放出伽瑪射線

圖中的電磁波譜顯示各種頻率的性質

γ射線通過物質並與原子相互作用時會產生光電效應、康普頓效應和正負電子對效應。γ射線即使使用較厚材料阻擋一般也仍然有部分射線泄漏，所以通常只能用半吸收厚度來定量材料的阻隔效果。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。半吸收厚度其數值 $d\left({\frac {1}{2}}\right)={\frac {\ln 2}{\gamma }}\approx {\frac {0.693}{\gamma }}$ ，μ表示阻隔物材料的射線吸收係數。材料的射線吸收係數與射線頻率、能量以及材料種類有關，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。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。

應用

伽馬射線

α粒子相當於氦的原子核可被紙所阻擋，β粒子相當於電子可被鋁箔所阻擋，γ射線則具有高穿透性。

天文學研究

當人類觀察太空時，看到的為「可見光」，然而電磁波譜的大部份是由不同輻射組成，當中的輻射的波長有較可見光長，亦有較短，大部份單靠肉眼並不能看到。通過探測伽瑪射線能提供肉眼所看不到的太空影像。

在太空中產生的伽瑪射線是由恆星核心的核聚變產生的，因為無法穿透地球大氣層，因此無法到達地球的低層大氣層，只能在太空中被探測到。太空中的伽瑪射線是在1967年由一顆名為「維拉斯」的人造衛星首次觀測到。從20世紀70年代初由不同人造衛星所探測到的伽瑪射線圖片，提供了關於幾百顆此前並未發現到的恆星及可能的黑洞。於90年代發射的人造衛星（包括康普頓伽瑪射線觀測台），提供了關於超新星、年輕星團、類星體等不同的天文信息。

滅菌

伽馬射線具有穿透性和對生物細胞的破壞作用，因此被用於對醫療用品、化妝品、香料進行滅菌。通常使用鈷-60作為輻射源頭。具有滅菌速度快、滅菌徹底，無化學殘留無環境污染等優點。

醫療

傳統放射治療有在使用鈷-60作為單一射源進行治療病人；現在已經較少使用。 伽馬射線立體定向放射治療，又稱為伽馬刀，屬於使用多顆鈷-60來同時照射病人，而病人需要戴上特定的定位器，用於對特定腫瘤（大部份為頭部腫瘤）患者的治療。

參考資料

延伸閱讀

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

可見光頻譜,紫色波長最短,紅色波長最長。

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