Gamma-nurlanish

Gamma nurlari (u-nurlari) — toʻlqin uzunligi  m dan kichik qisqa toʻlqinli elektromagnit nurlanish; radioaktiv yadrolar va elementar zarralar parchalanganda, zaryadli tez zarralarning modda bilan oʻzaro taʼsiri vaqtida, shuningdek elektronpozitron juftlarining annigilyatsiyasi va boshqalarda paydo boʻladi. Atom energiyasi istalgan qiymatlarni emas, balki energetik sathlar deb ataluvchi maʼlum kattaliklarni qabul qiladi. Bunday satxlar yadroda ham mavjud. Ularning pastkisi asosiy sathlar, katta energiyali sathlar esa uygʻongan sathlar deyiladi. Koʻpincha, yadrolar a-yemirilish, fi-yemirilish yoki yadro reaksiyalaridan keyin uygʻongan holatda boʻlib, G.-i. natijasida asosiy holatga oʻtadi. Uygʻongan holatdan asosiy holatga oʻtish vaqti juda kichik; u 10"’° — 10"13 s ga teng .  

X-nurlari va gamma nurlari o'rtasidagi chastotaning bir-biriga mos kelishini ko'rsatadigan elektromagnit spektr bo'yicha NASA qo'llanmasi

Gamma nurlanishi, shuningdek, gamma nurlanishi deb ham ataladi (belgi g yoki ${\displaystyle \gamma }$ ), atom yadrolarining radioaktiv parchalanishidan kelib chiqadigan elektromagnit nurlanishning kirib boruvchi shaklidir. U eng qisqa toʻlqin uzunlikdagi elektromagnit toʻlqinlardan iborat boʻlib, odatda rentgen nurlarinikidan qisqaroqdir. 30 dan yuqori chastotalar bilan ekzagerts ( 7019300000000000000♠3×10¹⁹ Hz ), u eng yuqori foton energiyasini beradi. Fransiyalik kimyogari va fizigi Pol Villard 1900 yilda radium tomonidan chiqarilgan nurlanishni oʻrganayotganda gamma nurlanishini kashf etdi. 1903-yilda Ernest Ruterford bu radiatsiyani materiyaga nisbatan kuchli kirib borishiga asoslanib , gamma nurlari deb nomladi; 1900-yilda u allaqachon ikkita kamroq o'tadigan nurlanish turini ( Anri Bekkerel tomonidan kashf etilgan) alfa nurlari va beta nurlarini kirib borish kuchining o'sish tartibida nomlagan edi.

Gamma nurlanishining biologik organizmga ta'siri surunkali yoki hatto o'tkir nurlanish kasalligini keltirib chiqarishi mumkin. Kasallikning zo'ravonligi qabul qilingan nurlanish dozasiga va ta'sir qilish davomiyligiga bog'liq bo'ladi. Radiatsiyaning ma'lum ta'siri saraton rivojlanishiga olib kelishi mumkin. Ammo, ba'zi hollarda gamma nurlari bilan yo'naltirilgan nurlanish saraton va boshqa tez bo'linadigan hujayralar o'sishini to'xtatishi mumkin.

Radioaktiv parchalanishdan kelib chiqadigan gamma nurlari bir necha kiloelektronvoltdan ( keV ) taxminan 8 megaelektronvoltgacha ( MeV ) energiya oralig'ida bo'lib, ular o'rtacha uzoq umrga ega yadrolardagi odatiy energiya darajalariga mos keladi. Gamma nurlarining energiya spektri gamma spektroskopiya yordamida parchalanadigan radionuklidlarni aniqlash uchun ishlatilishi mumkin. 100–1000 teraelektronvolt ( TeV ) diapazonidagi juda yuqori energiyali gamma nurlari Cygnus X-3 mikrokvazari kabi manbalardan kuzatilgan.

Yerda paydo bo'ladigan gamma nurlarining tabiiy manbalari asosan radioaktiv parchalanish va kosmik nurlar zarralari bilan atmosfera o'zaro ta'siridan ikkilamchi nurlanish natijasidir. Shu bilan birga, boshqa noyob tabiiy manbalar mavjud, masalan, yer yuzidagi gamma nurlari chaqnashlari, ular yadroga elektron taʼsiridan gamma nurlarini chiqaradi. Gamma nurlarining muhim sunʼiy manbalariga yadroviy reaktorlarda sodir bo'ladigan parchalanish va neytral ion parchalanishi va yadro sintezi kabi yuqori energiyali fizika tajribalari kiradi.

Gamma nurlari va rentgen nurlari ikkalasi ham elektromagnit nurlanishdir va ular elektromagnit spektrda bir-biriga yopishganligi sababli, terminologiya ilmiy fanlar orasida farq qiladi. Fizikaning ayrim sohalarida ular kelib chiqishi bilan ajralib turadi: gamma nurlari yadroviy parchalanish natijasida hosil bo'ladi, rentgen nurlari esa yadrodan tashqarida paydo bo'ladi. Astrofizikada gamma nurlari an'anaviy ravishda foton energiyasi 100 dan yuqori bo'lgan deb taʼriflanadi. keV va gamma nurlari astronomiyasining predmeti bo'lib, radiatsiya 100 dan past bo'lsa keV rentgen nurlari sifatida tasniflanadi va rentgen astronomiyasining predmeti hisoblanadi.

Gamma nurlanishining boshqa turdagi elektromagnit nurlarning farqi shundaki, u zaryadlangan zarralarni o'z ichiga olmaydi. Shuning uchun gamma nurlari magnit yoki elektr maydonida burilmagan. Ular sezilarli penetratsion kuch bilan ajralib turadi. Gamma kvantlari moddaning alohida atomlarini ionlanishiga olib keladi.

Gamma nurlari moddadan o'tayotganda quyidagi taʼsir va jarayonlar sodir bo'ladi:

• foto effekt;
• Kompton effekti;
• yadro fotoelektr effekti;
• juftliklar hosil boʻlishining taʼsiri.

Gamma nurlari ionlashtiruvchi nurlanishdir va shuning uchun hayot uchun xavflidir. Ularning yuqori penetratsion kuchi tufayli ular suyak iligi va ichki organlarga zarar yetkazishi mumkin. Alfa va beta nurlaridan farqli oʻlaroq, ular tanadan osongina oʻtadi va shuning uchun qo'rg'oshin yoki beton kabi zich materiallardan himoya qilishni talab qiladigan radiatsiyaviy himoya qilishda katta qiyinchiliklarni keltirib chiqaradi. Yerda magnitosfera hayotni gamma nurlaridan tashqari halokatli kosmik nurlanishning ko'p turlaridan himoya qiladi.

Kashfiyot tarixi

Birinchi kashf etilgan gamma nurlanish manbai gamma-parchalanish deb ataladigan radioaktiv parchalanish jarayoni edi. Yemirilishning bu turida taʼsirlangan yadro hosil bo'lgandan so'ng deyarli darhol gamma nurlarini chiqaradi. Fransiyalik kimyogari va fizigi Pol Villar 1900-yilda radiydan chiqadigan nurlanishni oʻrganayotganda gamma nurlanishini kashf etdi. Villard o'zi tasvirlab bergan nurlanish 1896-yilda Genri Bekkerel tomonidan"radioaktivlik"sifatida qayd etilgan beta nurlarini o'z ichiga olgan radiy nurlarining ilgari tasvirlangan turlaridan va Ruterford nurlanishning kamroq o'tkazuvchan shakli sifatida kashf etilgan alfa nurlaridan kuchliroq ekanligini bilar edi.1899-yilda.Biroq,Villard ularni boshqa fundamental tip sifatida nomlashni o'ylamagan.Keyinchalik,1903-yilda Villard nurlanishi Ernest Ruterford tomonidan ilgari atalgan nurlardan tubdan farq qiladigan turdagi deb tan olindi, u Villard nurlarini 1899-yilda Rezerford ajratgan beta va alfa nurlariga o'xshatib "gamma nurlari" deb atagan Radioaktiv elementlar chiqaradigan "nurlar" yunon alifbosining dastlabki uchta harfidan foydalangan holda turli materiallarga o'tish kuchiga qarab nomlandi: eng kam o'tadigan alfa nurlari, keyin beta nurlari, keyin esa gamma nurlari.Ruterford, shuningdek, gamma nurlari magnit maydon tomonidan burilmaganligini (yoki hech bo'lmaganda easily burilmaganligini) ta'kidladi, bu ularning alfa va beta nurlaridan farqli o'laroq yana bir xususiyatidir.

Gamma nurlari dastlab alfa va beta nurlari kabi massali zarralar deb hisoblangan. Ruterford dastlab ular juda tez beta zarralar bo'lishi mumkinligiga ishongan, ammo magnit maydon ta'sirida ularning burilmaganligi ularning zaryadsizligini ko'rsatdi. 1914-yilda kristall sirtlardan gamma-nurlarining aks etishi kuzatilib, ularning elektromagnit nurlanish ekanligini isbotladi. Ruterford va uning hamkasbi Edvard Andrade radiydan olingan gamma nurlarining to'lqin uzunliklarini o'lchadi va ular rentgen nurlariga o'xshashligini, ammo to'lqin uzunliklari qisqaroq va shuning uchun yuqori chastotali ekanligini aniqladilar. Oxir oqibat, bu oxirgi atama umumiy qabul qilingandan so'ng, har bir fotonga ko'proq energiya berish deb tan olindi. Keyin gamma-parchalanish odatda gamma fotonni chiqarishi tushunildi.

Gamma nurlari atom yadrolarining qo'zg'aladigan holatlari orasidagi o'tishlar paytida, yadro reaktsiyalari paytida, elementar zarralarning parchalanishi paytida, zaryadlangan zarralar elektr va magnit maydonlarida og'ishganda paydo bo'ladi.

Gamma nurlarini fransuz fizigi Pol Villard kashf etgan. Bu 1900 yilda olim radium nurlanishini tekshirganda sodir bo'lgan. Birinchi marta radiatsiya nomi Ernest Rezerford tomonidan ikki yildan keyin ishlatilgan. Keyinchalik bunday nurlanishning elektromagnit tabiati isbotlandi.

Shuningdek qarang

• Yo'q qilish
• Galaktik markaz GeV ortiqcha
• Gazli ionlanish detektorlari
• Juda yuqori energiyali gamma nurlari
• Ultra yuqori energiyali gamma nurlari

Eslatmalar

1. Endi yadro izomerik oʻtish oʻlchanadigan va ancha uzoqroq yarim umrga ega boʻlgan inhibe qilingan gamma parchalanishiga olib kelishi mumkinligi tushunarli.