Гамма сəулелену

Гамма-сəулелену өте жоғары энергиялы фотондар болып табылады. Гамма сəулелену деп ядролардың өздігінше гамма-сəулесін шығаруды айтамыз. Гамма-квант шығару кезінде ядро қозған күйден энергияны аз күйге көшеді. Ядро қозған күйден негізгі күйге бірден гамма квант шығарып ауысады немесе сатылап біртіндеп бірінен кейін біріне бірнеше гаммалық квант шығару арқылы өтеді. Гамма-сəулесі қысқатолқынды (λ≤10^-10) электромагниттік сəуле болып табылады. Фотон сияқты гамма-

қасиеттері басымырақ сезіледі.

Гамма сəулесінің спектрі сызықты болады. Гамма

Демек шығарылатын фотондардың энергиясы бірнеше килоэлектронвольттан бірнеше мегаэлектронвольтқа дейін өзгере алады. Тек берілген ыдырауға сəйкес келетін гамма-сəуленуді заряды болмайтындықтан, гамма ыдырау кезінде бір химиялық элементтен, екінші химиялық элементке түрленулер жүрмейді.

Ядро бір бөлшекпен серпімсіз соқтығысу кезінде, ол қозған күйге көшеді. Радиоактивтік ыдырау нəтижесінде пайда болатын ұрпақтық ядро көбіне қозған күйде пайда болады.

Гамма-квантының энергия мөлшері, ядро деңгейлерінің энергияларының айырмасымен анықталады. Гамма-сəулеленудің физикалық табиғаты кез келген электромагниттік сəулеленуге (рентгендік сəулелену көрінетін жəне ультракүлгін сəулеленуге т.б.) сəйкес келеді. Жұмсақ, энергиясы 10⁵-ке эв тең гамма сəулесінің сипаттаушы рентген сəулесінен өзінің шығысынан басқа ешқандай өзгешелігі болмайды. Бұл сəулелену гамма сəулесі деп аталады. Табиғи радиоактивті зерттеуде альфа жəне бета сəулелерінен айырмашылығы бұл электр жəне магнит өрістерінде ешқандай ауытқулар болмайды. Қазіргі таңда кейде квант энергиясы 100 Кэв-тан артық болса, онда "гамма-сəулесі" терминнін кез келген электромагниттік сəулелену белгісіне пайдалануға болады.

~ 189 ~

Ядроның қозған күйдегі ауысулары нəтижесінде гамма-сəулесін шығарады, оны радиациялық ауысулар деп атаймыз. Қозған ядроның ауысуын қарастырғанда, энергиясы аз күйдің өзінде гамма-кванттары шығарылады. Одан əрі қарастырғанда бұл ауысулар кванттық теория негізінде өткізіледі.

Кванттық энергия мөлшері, радиациялық көшу өтетін ядроның энергия деңгейлерінің айырмасымен анықталады. Энергия мен импульстің сақталу заңына сəйкес тыныштықтағы ядроның сəулеленуі үшін:

Е=Еγ+Тяд

мұндағы Е мен Еγ -сəйкес ядроның көшу энергиясы мен гамма - квант энергиясы, Рγ-гамма квант импульсі, Тяд мен Ряд -ядроның тебілу энергиясымен импульсі. Осылардан ядроның тебілу энергиясы мынадай формуламен өрнектеледі:

энергиясы тұтасымен гамма квантқа беріледі.

Егер ядроның қозу энергиясы альфа, бета немесе нуклондар шығаруға жеткілікті болса, онда ядрода осы құбылыстар өтеді де, гамма-сəулесі шықпайды.

Кейде ядроның қозу энергиясы нуклондық ыдырауға немесе бас ядролық құбылысқа жеткілікті болғанның өзінде де гамма-сəулелену басымдау болуы мүмкін.