2.5 Рентгеновское излучение

Рентгеновское излучение — электромагнитные волны, энергияфотоновкоторых лежит нашкале электромагнитных волнмеждуультрафиолетовымизлучением игамма-излучением, что соответствует длинам волн от 10⁻² до 10² Å(от 10⁻¹² до 10⁻⁸ м).

Рентгеновское излучение было открыто Вильгельмом Конрадом Рёнтгеном. Он был первым, кто опубликовал статью о рентгеновских лучах, которые он назвал X-лучами. Статья Рентгена под названием «О новом типе лучей» была опубликована 28-го декабря1895. Рентген не знал о сделанных до него открытиях и открыл лучи независимо при наблюдении флюорес- Вильгельм Конрад Рёнтген ценции в катодолучевой трубке.

Рентгеновское излучение является ионизирующим. Оно воздействует на ткани живых организмов и может быть причинойлучевой болезни, лучевыхожоговизлокачественных опухолей. Рентгеновское излучение являетсямутагеннымфактором. На Земле электромагнитное излучение в рентгеновском диапазоне образуется в результате ионизации атомов излучением, которое возникает прирадиоактивномраспаде, в результатеКомптон-эффектагамма-излучения, возникающего при ядерных реакциях, а такжекосмическим излучением. Рентгеновское излучение, которое возникает на других небесных телах, не достигает поверхностиЗемли, так как полностью поглощаетсяатмосферой. Оно исследуетсяспутниковымирентгеновскимителескопами, такими какЧандраиXMM-Ньютон. Длина волны рентгеновских лучей сравнима с размерами атомов, поэтому не существует материала, из которого можно было бы изготовитьлинзудля рентгеновских лучей. Кроме того, при перпендикулярном падении на поверхность рентгеновские лучи почти не отражаются. Несмотря на это, врентгеновской оптикебыли найдены способы построения оптических элементов для рентгеновских лучей. В частности выяснилось, что их хорошо отражаеталмаз.

2.6 Гамма-излучение

Гамма-излучение (гамма-лучи, γ-лучи) — вид электромагнитного излученияс чрезвычайно малойдлиной волны— менее 2·10−10 м — и, вследствие этого, ярко выраженнымикорпускулярнымии слабо выраженными волновыми свойствами. Открыто в 1910 г.Генри Брэггом. Электромагнитная природа доказана в 1914 г.Эрнестом Резерфордом.

Рисунок 7 – ядро атома испускает гамма-квант.

Это самый широкий диапазон электромагнитного спектра, поскольку он не ограничен со стороны высоких энергий. Мягкое гамма-излучение образуется при энергетических переходах внутри атомных ядер, более жесткое — при ядерных реакциях. Гамма-кванты легко разрушают молекулы, в том числе биологические, но, к счастью, не проходят через атмосферу. Наблюдать их можно только из космоса.

Гамма-кванты сверхвысоких энергий рождаются при столкновении заряженных частиц, разогнанных мощными электромагнитными полями космических объектов или земных ускорителей элементарных частиц. В атмосфере они крушат ядра атомов, порождая каскады частиц, летящих с околосветовой скоростью. При торможении эти частицы испускают свет, который наблюдают специальными телескопами на Земле.

При энергии свыше 10¹⁴ эВ лавины частиц прорываются до поверхности Земли. Их регистрируют сцинтилляционными датчиками. Где и как образуются гамма-лучи ультравысоких энергий, пока не вполне ясно. Земным технологиям такие энергии недоступны. Самые энергичные кванты — 10²⁰–10²¹ эВ, приходят из космоса крайне редко — примерно один квант в 100 лет на квадратный километр.

Облучение гамма-квантами в зависимости от дозы и продолжительности может вызвать хроническую и острую лучевые болезни. Стохастические эффекты облучения включают различные видыонкологических заболеваний. В то же время гамма-облучение подавляет рост раковых и других быстро делящихся клеток. Гамма-излучение является мутагенным итератогенным фактором.

Приемники