Под гамма - излучением понимается электромагнитное (фотонное) излучение, испускаемое при ядерных превращениях.
Гамма - излучение является вторичным процессом, сопровождающим процессы a - и b -распада. Гамма- кванты испускаются не непосредственно радиоактивным веществом, а дочерним нуклидом, который находится не в основном, а в возбужденном состоянии. Переход дочернего ядра из возбужденного состояния в основное приводит к эмиссии g - квантов.
При испускании гамма - квантов в ядре не изменяется ни число нуклонов А, ни его заряд Z.
Так как время жизни ядер в возбужденных состояниях очень мало (t < 10-10 с), то при a- и b- распадах g-квант вылетает практически одновременно с заряженной частицей. Поэтому обычно этот процесс не выделяют в самостоятельный вид распада, а говорят лишь о гамма - излучении, сопутствующем другим видам распада :
Th → 
Ra + 
He + g ;
Cl → 
Ar + b-
Pa + e- → 
Th
Однако в некоторых случаях, из-за квантово - механических запретов время жизни ядра в возбужденном состоянии может оказаться весьма большим.
Внешне распад таких возбужденных ядер выглядит как обычный радиоактивный распад с испусканием только g-квантов, т.е. как g-распад.
Уровни ядер с аномально большими временами жизни t > 10 -10 с называют метастабильными уровнями, а ядро, находящееся в метастабильном состоянии, называется изомером к ядру, находящемся в основном состоянии.
В случае изомерных переходов интенсивность g-излучения убывает во времени по обычному экспоненциальному закону с периодом полураспада данного метастабильного уровня. Например: 
Bа образуется при позитронном распаде 
La: 
La 
mBа, который затем путем эмиссии гамма- квантов с периодом полураспада 38,9 ч переходит в 133 Ba: 
mBа 
Bа.
Гамма-излучение имеет ту же природу, что и радиоволны, рентгеновские, видимый, ультрафиолетовый, инфракрасный цвет все эти виды излучения различаются условиями образования и свойствами (энергией, частотой, длиной волны). В таблице приведены основные виды электромагнитного излучения в зависимости от энергии фотонов и длины волны.
Таблица 1. Основные виды электромагнитного излучения в зависимости от энергии фотонов и длины волны.
|
Вид излучения |
Энергия фотонов, эВ |
Длина волны, см |
|
Радио (до УВЧ) |
< 0,00001 (10-5) |
> 10 |
|
Микроволновое |
1×10-5 -1×10-2 |
0,01 - 10 |
|
Инфракрасное |
0,01 - 1 |
0,0001 - 0,01 |
|
Видимое |
1 - 6 |
10-5 - 10-4 |
|
Ультрафиолетовое |
6 – 103 |
10-7 -2×10-5 |
|
Рентгеновское |
103 -105 |
10-9 - 10-7 |
|
Собственно g-излучение |
> 105 |
10-8 - 10-12 |
Как видно из таблицы, радиоволны, видимый свет, УФ и g - излучения имеют одну и ту же природу, но различаются условиями образования и свойствами (энергией или частотой).
Во многих процессах g-кванты проявляют себя как частицы, которые называются фотонами. Масса покоя их равна нулю. Скорость распространения гамма - квантов равна скорости света. Энергия фотона зависит от частоты n или от длины волны l гамма-излучения связь между которыми дается соотношением:
Eg = hn = h 
, где с - скорость света, h - постоянная Планка.
Поможем написать любую работу на аналогичную тему