什么是伽马射线？

γ射线，又称γ粒子流，中文音译为伽马射线。

γ射线是一种波长短于0.2埃的电磁波。首先由法国科学家P.V.维拉德发现，是继α、β射线后发现的第三种原子核射线。它是一种强电磁波，它的波长比X射线还要短，一般波长小于0.001纳米。在原子核反应中，当原子核发生α、β衰变后，往往衰变到某个激发态，处于激发态的原子核仍是不稳定的，并且会通过释放一系列能量使其跃迁到稳定的状态，而这些能量的释放是通过射线辐射来实现的，这种射线就是γ射线。

γ射线具有极强的穿透本领。人体受到γ射线照射时，γ射线可以进入到人体的内部，并与体内细胞发生电离作用，电离产生的离子能侵蚀复杂的有机分子，如蛋白质、核酸和酶，它们都是构成活细胞组织的主要成分，一旦它们遭到破坏，就会导致人体内的正常化学过程受到干扰，严重的可以使细胞死亡。

人类观察太空时，看到的为“可见光”，然而电磁波谱的大部分是由不同辐射组成的，当中的辐射的波长有较可见光长，亦有较短，大部分单靠肉眼并不能看到。通过探测伽马射线能提供肉眼所看不到的太空影像。

在太空中产生的伽马射线是由恒星核心的核聚变产生的，因为无法穿透地球大气层，因此无法到达地球的低层大气层，只能在太空中被探测到。太空中的伽马射线是在1967年由一颗名为“维拉斯”的人造卫星首次观测到的。从20世纪70年代初由不同人造卫星所探测到的伽马射线图片，提供了关于几百颗此前并未发现到的恒星及可能的黑洞。于90年代发射的人造卫星（包括康普顿伽马射线观测台），提供了关于超新星、年轻星团、类星体等不同的天文信息。

在军事上，γ射线强具有很大的威力。一般来说，核爆炸（比如原子弹、氢弹的爆炸）的杀伤力量由4个因素构成：冲击波、光辐射、放射性污染和贯穿辐射。其中贯穿辐射则主要由强γ射线和中子流组成。由此可见，核爆炸本身就是一个γ射线光源。通过结构的巧妙设计，可以缩小核爆炸的其他硬杀伤因素，使爆炸的能量主要以γ射线的形式释放，并尽可能地延长γ射线的作用时间（可以为普通核爆炸的3倍），这种核弹就是γ射线弹。

与其他核武器相比，γ射线的威力主要表现在以下2个方面：

（1）γ射线的能量大。由于γ射线的波长非常短，频率高，因此具有非常大的能量。高能量的γ射线对人体的破坏作用相当大，当人体受到γ射线的辐射剂量达到200～600雷姆时，人体造血器官如骨髓将遭到损坏，白血球严重地减少，内出血、头发脱落，在2个月内死亡的概率为0～80%；当辐射剂量为600～1000雷姆时，在2个月内死亡的概率为80%～100%；当辐射剂量为1000～1500雷姆时，人体肠胃系统将遭破坏，发生腹泻、发烧、内分泌失调，在两周内死亡概率几乎为100%；当辐射剂量为5000雷姆以上时，可导致中枢神经系统受到破坏，发生痉挛、震颤、失调、嗜眠，在2天内死亡的概率为100%。

（2）γ射线的穿透本领极强。γ射线是一种杀人武器，它比中子弹的威力大得多。中子弹是以中子流作为攻击的手段，但是中子的产额较少，只占核爆炸放出能量的很小一部分，所以杀伤范围只有500～700米，一般作为战术武器来使用。γ射线的杀伤范围，据说为方圆100万平方千米，这相当于以阿尔卑斯山为中心的整个南欧。因此，它是一种极具威慑力的战略武器。

γ射线弹除杀伤力大外，还有2个突出的特点：①γ射线弹无需炸药引爆。一般的核弹都装有高爆炸药和雷管，所以贮存时易发生事故。而γ射线弹则没有引爆炸药，所以平时贮存安全得多。②γ射线弹没有爆炸效应。进行这种核试验不易被测量到，即使在敌方上空爆炸也不易被觉察。因此γ射线弹是很难防御的，正如美国前国防部长科恩在接受德国《世界报》的采访时说，“这种武器是无声的，具有瞬时效应。”可见，一旦这个“悄无声息”的杀手闯入战场，将成为影响战场格局的重要因素。

光电效应

光电效应，是物理学中一个重要而神奇的现象，在光的照射下，某些物质内部的电子会被光子激发出来而形成电流，即光生电。光电现象由德国物理学家赫兹于1887年发现，而正确的解释为爱因斯坦所提出。科学家们对光电效应的深入研究对发展量子理论起了根本性的作用。γ光子与介质的原子相互作用时，整个光子被原子吸收，其所有能量传递给原子中的一个电子。该电子获得能量后就离开原子而被发射出来，称为光电子。光电子的能量等于入射γ光子的能量减去电子的结合能。