ما هي أشعة جاما؟

بعد اكتشاف المواد القادرة علىالانبعاثات التلقائية للجسيمات الأولية (الانبعاثات الراديوية نتيجة للتآكل) ، بدأت دراسة خصائصها. المشاركة النشطة في البحث عن منهج جديد للمعرفة الموجودة بالفعل في الفيزياء كان من صنع زوجين كوريين المشهورين ، وكذلك E. Rutherford. كان هو أول من تمكن من فتح أشعة غاما. كانت التجربة التي وضعها بسيطة ، وفي الوقت نفسه ، رائعة.

تم أخذ الراديوم كمصدر للإشعاع. تم إجراء ثقب ضيق في حاوية الرصاص سميكة الجدران. في الجزء السفلي من القناة الناتجة وضعت الراديوم. على مسافة قصيرة من الحاوية متعامد على محور حفرة كان يقع عنصر حساس - لوحة. في الفترة الفاصلة بينها وبين الحاوية مع المواد المشعة ، يمكن أن ينتج عن تركيب خاص حقل مغناطيسي عالي الكثافة ، تم توجيه خطوط التوتر المتوازية مع لوحة حساسة للضوء. جميع العناصر باستثناء مولد المجال كانت في بيئة خالية من الهواء لاستبعاد تأثير ذرات الهواء على نتيجة التجربة. إذا تجاهل رذرفورد هذه اللحظة ، يمكن أن يكتشف شخص آخر أشعة جاما.

في غياب التأثير المغناطيسي على اللوحةظهرت بقعة داكنة ، تشير إلى انتشار مستقيمي من الإشعاع (كل الاتجاهات الأخرى تم قطعها ببساطة عن طريق جدران السعة الرصاصية). ولكن بمجرد ظهور حقل مغناطيسي ، ظهرت ثلاث بقع في وقت واحد على عنصر الحساسية في النظام. وهذا يعني أن بعض الجسيمات التي يشعها الراديوم تنحرف عن طريق الحقل. اقترح رذرفورد أن الحزمة تتكون من ثلاثة مكونات على الأقل. تشير طبيعة الانحراف إلى أن جسيمات الشاحنتين لها شحنة كهربائية ، والشعاع الثالث محايد كهربائيًا. علاوة على ذلك ، انحرف المكون السلبي للإشعاع الأولي بشكل أكثر وضوحاً عن العنصر الإيجابي. المكون المحايد كهربيًا هو أشعة جاما. ويطلق على عنصر يحمل شحنة سالبة أشعة بيتا ، والشحنة الإيجابية الأخيرة هي أشعة ألفا.

بالإضافة إلى ذلك ، تصرفوا بشكل مختلف فيالمجال المغناطيسي ، كان للأشعة خصائص مختلفة. أشعة جاما قادرة على اختراق المادة لمسافة طويلة. وبالتالي ، فإن لوحة الرصاص بسماكة 1 سم تقلل من شدتها فقط بعامل من اثنين. يمكن إيقاف حزمة ألفا حتى من خلال ورقة رقيقة. لكن الإشعاع بيتا يأخذ موقفا وسيطا: وقف تدفق يمكن أن يكون معدن بسمك بضعة ملليمترات.

لاحقا اتضح أن:

إن أشعة بيتا عبارة عن تيار من الجسيمات ذات الشحنة السالبة (الإلكترونات) تتحرك بسرعة عالية.
أشعة ألفا هي نوى الهيليوم ، وتشكيل مستقر للغاية.
أشعة غاما هي واحدة من الأصنافموجات كهرومغناطيسية. طيف الانبعاث طولي بالكامل ، حيث أن النواة المنبعثة تتميز بحالات طاقة منفصلة. تمثيل في شكل مستويات توزيع الطاقة من الكميات المنبعثة. يستخدم مصطلح "أشعة جاما" بشكل متزايد ليس فقط لوصف عمليات الاضمحلال الإشعاعي ، ولكن ، بشكل عام ، لأي إشعاع صلب من طبيعة كهرومغناطيسية حيث يقابل كل كمية طاقة لا تقل عن 10 كيلو فولت. مصدر هذا النوع من الإشعاع هو الإلكترونات في بنية الذرات المثارة. تحوّل الطاقة الزائدة الإلكترونات إلى مستويات طاقة أعلى. ومن هناك يعودون إلى الحالة السابقة ، ويوزعون الإشعاع في صورة الأشعة السينية أو الضوء (الموجات الكهرومغناطيسية). إن طيف الإشعاع الكهرومغناطيسي في حالة أشعة gاما صغير للغاية ولا يزيد عن 5 * 0.001 نانومتر ، حيث تتجلى بوضوح خصائص الجسيمات بدلاً من الموجات.