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7个有关伽马射线的惊人事实

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7个有关伽马射线的惊人事实

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来源:《大科技·科学之谜》2017年第04期

伽马射线是一种能量最高的光,比X射线还厉害,可以轻易穿过金属物或混凝土墙。恒

星爆炸、正负电子彼此湮灭,或放射性原子发生衰变,都可以产生伽马射线。下面,我们来谈一谈有关这些高能光子的惊人事实。

1.“伽马射线”这个名字来自欧内斯特·卢瑟福

1900年,法国化学家保罗·维拉德从镭元素衰变产物中,首次发现了伽马射线。不过,其名称是新西兰著名物理学家欧内斯特·卢瑟福起的。

当科学家首次研究原子核的衰变现象时,基于辐射可穿透铅屏障有多远,他们确定了三种类型的射线。卢瑟福用希腊字母表中前三个字母命名了这三种射线。遇到铅屏障,阿尔法射线会被弹开,贝塔射线会穿进去一点,伽马射线可以穿入得更深一些。今天,我们知道阿尔法射线就是氦原子核(两个质子和两个中子),贝塔射线是电子或正电子,而伽马射线就是一种光。

2. 深空中有着伽马射线暴

当一个不稳定的铀原子核发生核裂变时,它会释放出大量的伽马射线。用来发电的核反应堆以及核弹头,都是基于核裂变制造出来的。上个世纪60年代,美国发射了伽马射线探测卫星,用来监视全球的核试验。他们发现了远比预期更多的“核爆炸”。天文学家们最终意识到,这些爆炸并不是来自苏联等国进行的核试验,而是来自宇宙深空。它们被命名为伽马射线暴。

今天我们知道,伽马射线暴有两种类型。一种是质量非常大的恒星爆炸时产生的。另一种是中子星与别的东西发生碰撞时产生的,碰撞的对象可能是另一个中子星或黑洞。

3. 为研究伽马射线暴,天文学家需要使用太空望远镜

从太空射向地球的伽马射线,会与大气中的分子相撞。这使得伽马射线几乎无法抵达地球表面。这其实是件好事,因为我们可以免遭受到这种致命辐射的伤害。

但是,对于想研究伽马射线暴的天文学家来说,这就有点麻烦了。天文学家必须向太空发射一个望远镜,而且其中还有着不少挑战。例如,你不能用普通的透镜或镜子来聚焦伽马射线,因为伽马射线会直接穿过它们。许多太空望远镜,例如2008年发射升空的费米伽马射线太空望远镜,使用了一种特制的探测器来检测伽马射线。当伽马射线射入探测器后,会撞到金属靶上并产生电子-正电子对,探测器通过检测产生出的电子对来寻找伽马射线。