γ射线的产生与性质

1.放射性与放射性衰变

1896年法国物理学家贝克勒尔发现了放射性，即核素（一类原子核）自发放出射线的现象。具有放射性的元素叫做放射性元素。放射性元素的原子核不稳定，它们能自发地发生蜕变。核素自发地放射出射线转变为另一种核素的现象，称为放射性衰变。在衰变的过程中电荷数和质量数保持守恒。

放射性衰变的主要方式是α衰变、β衰变和γ衰变（跃迁），此外还有轨道电子俘获（ε）、同质异能跃迁（IT）、自发裂变（SF）等。

图2.2-4 莫塞莱定律

2.放射性衰变规律

每个原子核发生衰变的可能性是相同的，相同时间内的衰变数具有统计性质，即计数分布遵守随机事件的分布规律。试验表明，放射性原子核的减少服从指数衰减规律

N=N₀e-^λt （2.2-5）

式中 N₀——开始时刻（t=0）放射性物质原子核的数量；(www.xing528.com)

N——t时刻放射性物质尚未发生衰变的原子核的数量；

t——经过的衰变时间；

λ——衰变常数，单位时间内一个原子核的衰变概率。

衰变常数描述放射性元素衰变的快慢，各种放射性元素有自己固有的衰变速率。通常采用半衰期描述放射性衰变的快慢，半衰期表示放射性原子核数目因衰变减少至原来数目的一半时所需的时间，符号T_1/2表示半衰期。半衰期与衰变常数的关系为

3.γ射线的产生与主要性质

γ射线是在放射性衰变过程中所产生的处于激发态的核，在向低能级的激发态或基态跃迁过程中产生的辐射。不同的原子核具有不同的能级结构，所以，不同的放射性元素辐射的γ射线具有不同的能量，是线状谱射线。

γ射线也是波长很短的电磁波，在本质上与X射线相同，其主要性质也与X射线相同。