γ射线

γ shè xiàn即：伽马射线。镭和其它一些放射性元素的原子所放出的射线。亦称丙种射线。

γ射线，又称伽马射线，是电磁波谱中波长最短、频率最高、能量最强的电磁辐射形式。其波长通常小于0.01纳米，频率超过10^19赫兹，能量范围从数十千电子伏特（keV）至数十兆电子伏特（MeV）甚至更高。γ射线与X射线的物理本质相同，均属于高能光子流，但传统上以光子能量或起源作为区分：通常将原子核衰变或核反应过程中释放的辐射称为γ射线，而将原子内层电子跃迁或高速电子减速产生的辐射称为X射线。γ射线具有极强的穿透能力，能轻易穿过人体、混凝土甚至一定厚度的铅板，其电离能力虽弱于α和β粒子，但由于穿透性强，对生物组织的危害极大，需严格防护。

γ射线在科学、医学、工业及军事等领域有广泛应用。在科学研究中，γ射线天文学通过探测宇宙中的γ射线暴（如超新星爆发、黑洞吸积过程）来研究极端天体物理现象；核物理实验中则利用γ射线探测核结构与反应机制。医学上，γ射线最重要的应用是放射性治疗（放疗），利用其杀伤细胞的能力破坏癌细胞；同时，γ射线成像（如γ相机、PET扫描）也用于疾病诊断。工业领域，γ射线探伤用于检测金属铸件或焊接结构的内部缺陷；在农业中可用于辐照育种或食品灭菌，延长保存期限。此外，γ射线还被用于核武器启动及某些类型的核电池。

γ射线的发现与早期研究可追溯至20世纪初。1900年，法国物理学家保罗·维拉尔在研究铀的辐射时，观察到一种穿透力极强且不受磁场偏转的辐射成分，他将其命名为“γ射线”，以区别于此前欧内斯特·卢瑟福命名的α射线和β射线。这一发现是放射性研究的重要里程碑。随后，1914年卢瑟福与爱德华·安德雷德的实验证实γ射线本质为电磁辐射。20世纪中叶，随着核物理与粒子物理的发展，人们对γ射线的产生机制（如核能级跃迁、正负电子湮灭、同步辐射等）有了系统认识。20世纪60年代，军事卫星意外探测到宇宙γ射线暴，开启了γ射线天文学的新纪元，此后如康普顿γ射线天文台、费米γ射线空间望远镜等设备的发射，极大拓展了人类对高能宇宙的认知。

γ射线的概念源于核物理学，但其影响已渗透至文化领域。在科幻作品与公众想象中，γ射线常被描绘为具有突变或超能力赋予效果的神奇辐射，例如漫画角色“绿巨人”的起源便与γ射线爆炸相关。尽管这种艺术加工与科学事实相去甚远，却反映出γ射线在公众认知中与“高能量”“不可见危险”及“突变潜能”的紧密关联。在实际生活中，接触γ射线需严格遵循安全规程，因其无味无形，过量照射可导致辐射病、癌症或遗传损伤。防护主要依靠高密度材料（如铅、混凝土）屏蔽、控制暴露时间及增加距离。随着技术进步，γ射线的应用正朝着更精准、更安全的方向发展，例如医学中的调强放疗与影像引导放疗，以及环境监测中的γ谱分析技术，持续为人类社会带来福祉与挑战。