Што такое гама-прамяні?

Пасля адкрыцця матэрыялаў, здольных да самаадвольнага выпраменьвання элементарных часціц (радыёвыпраменьвання ў выніку распаду), пачалося вывучэнне іх уласцівасцяў. Актыўны ўдзел у пошуку новых і сістэматызацыі ўжо існуючых ведаў у фізіцы прымалі знакамітыя жонкі Кюры, а таксама Э. Радэрфорд. Менавіта яму першаму ўдалося адкрыць гама-прамяні. Пастаўлены ім эксперымент быў простым і, адначасова, геніяльным.

У якасці крыніцы выпраменьвання быў узяты радый. У таўстасценнай свінцовай ёмістасці праробліваць вузкае адтуліну. На дне атрыманага канала размяшчаўся радый. На невялікім выдаленні ад ёмістасці перпендыкулярна восі адтуліны быў размешчаны фотаадчувальны элемент - пласціна. У прамежку паміж ёй і ёмістасцю з радыеактыўным рэчывам спецыяльная ўстаноўка магла генераваць магнітнае поле высокай інтэнсіўнасці, лініі напружанасці якога былі арыентаваны паралельна фотаадчувальных пласціне. Усе элементы, акрамя генератара поля, знаходзіліся ў беспаветранай асяроддзі, каб выключыць ўздзеянне атамаў паветра на вынік эксперыменту. Калі б Радэрфорд праігнараваў гэты момант, то гама-прамяні мог бы адкрыць нехта іншы.

Пры адсутнасці магнітнага ўздзеяння на пласціне ўзнікала цёмная пляма, якое сведчыць аб прамалінейным распаўсюдзе выпраменьвання (усе астатнія напрамкі папросту адсякаецца сценкамі свінцовай ёмістасці). Але варта было з'явіцца магнітнаму полю, як на фотаадчувальных элеменце сістэмы ўзнікалі адразу тры плямы. Гэта азначала, што некаторыя часціцы, якія выпраменьваюцца радыем, адхіляюцца полем. Радэрфорд выказаў здагадку, што прамень складаецца як мінімум з трох кампанентаў. Характар адхіленні паказваў на тое, што часціцы двух прамянёў валодаюць электрычным зарадам, а трэці прамень электронейтрален. Прычым, адмоўная складнік зыходнага выпраменьвання адхілялася значна выраженнее, чым станоўчая. Электранейтральна складнік - гэта і ёсць гама-прамяні. Кампанент з адмоўным зарадам атрымаў назву бэта-прамянёў, а апошні, станоўчы зарад - альфа-прамень.

Акрамя таго, што яны паводзілі сябе па-рознаму ў магнітным полі, прамяні валодалі рознымі ўласцівасцямі. Гама-прамяні здольныя пранікаць у матэрыю на даволі вялікія адлегласці. Так, свінцовая пласціна таўшчынёй у 1 см памяншае іх інтэнсіўнасць ўсяго ў два разы. Альфа-прамень можа быць спынены нават тонкім лістом паперы. А вось бэта-выпраменьванне займае прамежкавае становішча: спыніць паток можна металам таўшчынёй у некалькі міліметраў.

Пасля высветлілася, што:

• бэта-прамень ўяўляе сабой струмень адмоўна зараджаных часціц (электронаў), якія перамяшчаюцца з высокай хуткасцю;
• альфа-прамень - гэта ядра гелія, вельмі ўстойлівае адукацыю;
• гама-прамень - адна з разнавіднасцяў электрамагнітных хваль. Спектр выпраменьвання цалкам Лінейчасты, так як выпраменьвальнае ядро характарызуецца дыскрэтнымі энергетычнымі станамі. Прадстаўляюць у выглядзе узроўняў размеркавання энергіі выпрамененых квантаў. Тэрмін «гама-выпраменьванне» усё часцей ужываецца не толькі для апісання працэсаў радыеактыўнага распаду, але і, наогул, для любога жорсткага выпраменьвання электрамагнітнай прыроды у якім кожнаму Квант адпавядае энергія не менш за 10 кэВ. Крыніцай гэтага віду выпраменьвання з'яўляюцца электроны ў структуры узбуджаных атамаў. Лішак энергіі перакладае электроны на больш высокія энергетычныя ўзроўні. Адтуль яны вяртаюцца да ранейшага стану, вылучаючы выпраменьванне ў выглядзе рэнтгена або святла (электрамагнітныя хвалі). Спектр электрамагнітнага выпраменьвання ў выпадку гама-прамянёў надзвычай малы і складае не больш за 5 * 0,001 нм з-за чаго выразней выяўляюцца ўласцівасці часціц, а не хваль.