Гамма-излучение

Гамма-излучение является жестким электромагнитным излучением, энергия которого испускается при переходах ядер из возбужденных энергетических состояний в основное или менее возбужденное состояния, а также при ядерных реакциях.

γ-излучение не самостоятельный тип радиоактивности. Оно сопровождает процессы α- и β-распадов и не вызывает изменения заряда и массового числа ядер. Γ-излучение испускается дочерним (а не материнским) ядром, которое в момент своего образования оказывается возбужденным. Переход из возбужденного состояния ядра в основное происходит за время примерно 10^-13-10^-14с, что значительно меньше времени жизни возбужденного атома (примерно 10^-8с).

Спектр γ-излучения является линейчатым, что доказывает дискретность энергетических состояний атомных ядер.

γ-излучение является столь коротковолновым, что его волновые свойства проявляеются весьма слабо, а на первый план выступают корпускулярные свойства. Поэтому γ-излучение рассматривают как поток частиц - γ-квантов.

γ-кванты, обладая нулевой массой покоя, не могут замедляться в среде, поэтому при прохождении γ-излучения сквозь вещество они либо поглощаются, либо рассеиваются им. Основными процессами, сопровождающими прохождения γ-излучения через вещество являются:

- фотоэффект или фотоэлектрические поглощения γ-излучения;

- испускание атомом, вледствие поглощения γ-кванта, электрона с одной из внутренних электронных оболочек, которое сопровождается характеристическим рентгеновским излучением. Фотоэффект является преобладающим механизмом поглощения в области малых энергий γ-квантов Еγ<100кэВ.

- комптон-эффект (комптоновское рассеяние) является основным механизмом взаимодействия γ-квантов с веществом при энергиях

Еγ ≈ 500кэВ

- образование электрон-позитронных пар (при Еγ>1,02МэВ = 2m_ес²) становится основным процессом взаимодействия γ-квантов с веществом при Еγ>10МэВ.

Если энергия γ-кванта превышает энергию связи нуклонов в ядре (7+8МэВ), то в результате поглощения γ-кванта может наблюдаться ядерный фотоэффект – выборос из ядра одного из нуклонов, чаще всего найтрона.