Co je záření gama?

Po objevení materiálů schopných spontánního vyzařování elementárních částic (radio emisí v důsledku rozkladu) se začalo studium jejich vlastností. Aktivní účast na hledání nových a systematizaci již existujících znalostí ve fyzice provedla slavná dvojice Curie a také E. Rutherford. Byl to ten, kdo se nejprve podařilo otevřít gama záření. Experiment, který nastavil, byl jednoduchý a současně brilantní.

Radium bylo bráno jako zdroj záření. V tenké ocelové ocelové nádobě byl vytvořen úzký otvor. Na konci výsledného kanálu byl umístěn rádius. V malé vzdálenosti od kontejneru kolmo k ose otvoru byl umístěn fotocitlivý prvek - deska. V intervalu mezi ním a kapacitou s radioaktivní látky speciální instalace by mohla vytvářet magnetické pole s vysokou intenzitou, jehož linie napětí byly orientovány rovnoběžně s fotosenzitivní deskou. Všechny prvky s výjimkou generátoru pole byly v bezvzduchovém prostředí, aby se vyloučil vliv atomů vzduchu na výsledek experimentu. Kdyby Rutherford ignoroval tento okamžik, gama paprsky mohly objevit někdo jiný.

Při nepřítomnosti magnetického účinku se na desce objevila tmavá skvrna, což svědčí o přímočarém šíření záření (všechny ostatní směry byly jednoduše odříznuty stěnami kapacity olova). Ale když se to objevilo magnetické pole, jako na fotosenzitivním prvku systému se objevily najednou tři místa. To znamená, že některé částice vyzařované radiem jsou odkloněny polem. Rutherford navrhl, aby paprsek sestával z nejméně tří složek. Povaha odchylky naznačuje, že částice obou paprsků mají elektrický náboj a třetí paprsek je elektricky neutrální. Kromě toho se negativní složka počátečního záření odchylovala výrazněji než pozitivní. Elektricky neutrální složkou je gama paprsek. Komponenta s negativním nábojem se nazývá beta-paprsky a poslední pozitivní náboj je alfa-paprsek.

Navíc se v magnetickém poli chovali jinak, paprsky měly různé vlastnosti. Gama záření je schopno proniknout do hmoty na poměrně dlouhou vzdálenost. Tloušťka olova o tloušťce 1 cm tudíž snižuje jejich intenzitu pouze dvakrát. Alfa paprsek může být zastaven i tenkým papírem. Ale beta záření zaujímá mezilehlou pozici: zastavit tok může být kov tlustý několik milimetrů.

Později se ukázalo, že:

• Beta-paprsek je proud záporně nabitých částic (elektronů) pohybujících se vysokou rychlostí;
• alfa-ray jsou jádra helia, velmi stabilní formace;
• gama paprsek je jedním z odrůd elektromagnetických vln. Emisní spektrum je zcela lineární, protože emitující jádro je charakterizováno diskrétními energetickými stavy. Představují se ve formě úrovní distribuce energie vyzařovaných kvant. Termín "záření gama" se stále častěji používá nejen k popisu procesů radioaktivní rozpad, ale obecně pro jakékoliv tvrdé záření elektromagnetické povahy, ve kterém každá kvantová hodnota odpovídá energii nejméně 10 keV. Zdrojem tohoto typu záření jsou elektrony ve struktuře excitovaných atomů. Nadměrná energie přenáší elektrony na vyšší energetických úrovní. Odtud se vracejí do předchozího stavu a přidělují záření ve formě rentgenových paprsků nebo světla (elektromagnetických vln). Spektrum elektromagnetického záření v případě gama paprsků je extrémně malé a není větší než 5 x 0,001 nm, kvůli němuž se více projevují vlastnosti částic než vln.