Большая Советская Энциклопедия (ГА) - Большая Советская Энциклопедия "БСЭ" - Страница 126

  В. Г. Курт.

Пропускание земной атмосферы в области рентгеновского и гамма-излучения. По оси ординат отложена высота, до которой проникает половина падающего излучения.

Га'мма-глобули'ны, фракция глобулинов кровяной плазмы, содержащая большинство антител . По сравнению с др. белковыми фракциями крови Г.-г. обладают наименьшей электрофоретической подвижностью. Получают Г.-г. из донорской или плацентарной крови. Т. н. специфические Г.-г. с особенно высоким содержанием антител против определенных возбудителей выделяют из сывороток человека или животных, иммунизированных соответствующими антигенами. Например, противококлюшный Г.-г. изготовляют из сыворотки людей, гипериммунизированных коклюшной вакциной; антирабические Г.-г.—из сыворотки лошадей, гипериммунизированных против бешенства. Концентрированные растворы Г.-г. содержат антител значительно больше, чем исходные сыворотки. В СССР Г.-г. выпускают в виде 10%-ного раствора (вводят внутримышечно). Применяют Г.-г. для профилактики и лечения инфекционных заболеваний главным образом у детей (корь, коклюш, полиомиелит, эпидемический гепатит и др.). Г.-г. обладает также некоторым неспецифическим (стимулирующим) действием, поэтому его назначают детям с хроническими воспалительными процессами, упадком питания и т. п. См. также Иммуноглобулины .

Га'мма-дефектоскопи'я, метод обнаружения внутренних дефектов в изделиях при просвечивании их гамма-лучами; см. Дефектоскопия .

Га'мма-излуче'ние, коротковолновое электромагнитное излучение. На шкале электромагнитных волн оно граничит с жёстким рентгеновским излучением, занимая область более высоких частот. Г.-и. обладает чрезвычайно малой длиной волны (l £ 10^-8см ) и вследствие этого ярко выраженными корпускулярными свойствами, т. е. ведёт себя подобно потоку частиц — гамма-квантов, или фотонов , с энергией hv (v — частота излучения, h — Планка постоянная ).

  Г.-и. возникает при распадах радиоактивных ядер, элементарных частиц, при аннигиляции пар частица-античастица, а также при прохождении быстрых заряженных частиц через вещество.

  Г.-и., сопровождающее распад радиоактивных ядер, испускается при переходах ядра из более возбуждённого энергетического состояния в менее возбуждённое или в основное. Энергия g -кванта равна разности энергий DE состоянии, между которыми происходит переход (рис. 1 ). Испускание ядром g -кванта не влечёт за собой изменения атомного номера или массового числа , в отличие от др. видов радиоактивных превращений (см. Альфа-распад , Бета-распад ). Ширина линий Г.-и. обычно чрезвычайно мала (~10^-2эв ). Поскольку расстояние между уровнями (от нескольких кэв до нескольких Мэв ) во много раз больше ширины линий, спектр Г.-и. является линейчатым, т. е. состоит из ряда дискретных линий. Изучение спектров Г.-и. позволяет установить энергии возбуждённых состояний ядер (см. Ядерная спектроскопия , Ядро атомное ).

  Гамма-кванты с большими энергиями испускаются при распадах некоторых элементарных частиц. Так, при распаде покоящегося p° -мезона возникает Г.-и. с энергией ~70 Мэв. Г.-и. от распада элементарных частиц также образует линейчатый спектр. Однако испытывающие распад элементарные частицы часто движутся со скоростями, сравнимыми со скоростью света с. Вследствие этого возникает доплеровское уширение линии (см. Доплера эффект ) и спектр Г.-и. оказывается размытым в широком интервале энергии (см. Элементарные частицы ).

  Г.-и., образующееся при прохождении быстрых заряженных частиц через вещество, вызывается их торможением в кулоновском поле атомных ядер вещества. Тормозное Г.-и., так же как и тормозное рентгеновское излучение, характеризуется сплошным спектром, верхняя граница которого совпадает с энергией заряженной частицы, например электрона. В ускорителях заряженных частиц получают тормозное Г.-и. с максимальной энергией до нескольких десятков Гэв (см. Тормозное излучение ).

  В межзвёздном пространстве Г.-и. может возникать в результате соударений квантов более мягкого длинноволнового электромагнитного излучения, например света, с электронами, ускоренными магнитными полями космических объектов. При этом быстрый электрон передаёт свою энергию электромагнитному излучению и видимый свет превращается в более жёсткое Г.-и. (см. Гамма-астрономия ).

  Аналогичное явление может иметь место в земных условиях при столкновении электронов большой энергии, получаемых на ускорителях, с фотонами видимого света в интенсивных пучках света, создаваемых лазерами . Электрон передаёт энергию световому фотону, который превращается в g -квант. Т. о., можно на практике превращать отдельные фотоны света в кванты Г.-и. высокой энергии.

  Г.-и. обладает большой проникающей способностью, т. е. может проникать сквозь большие толщи вещества без заметного ослабления. Основные процессы, происходящие при взаимодействии Г.-и. с веществом, — фотоэлектрическое поглощение (фотоэффект), комптоновское рассеяние (комптон-эффект) и образование пар электрон-позитрон. При фотоэффекте происходит поглощение g -кванта одним из электронов атома, причём энергия g -кванта преобразуется (за вычетом энергии связи электрона в атоме) в кинетическую энергию электрона, вылетающего за пределы атома. Вероятность фотоэффекта прямо пропорциональна 5-й степени атомного номера элемента и обратно пропорциональна 3-й степени энергии Г.-и. (см. Фотоэффект ). Т. о., фотоэффект преобладает в области малых энергий g -квантов (£ 100 кэв) на тяжёлых элементах (Pb, U).

  При комптон-эффекте происходит рассеяние g -кванта на одном из электронов, слабо связанных в атоме, В отличие от фотоэффекта, при комптон-эффекте g -квант не исчезает, а лишь изменяет энергию (длину волны) и направление распространения. Узкий пучок гамма-лучей в результате комптон-эффекта становится более широким, а само излучение — более мягким (длинноволновым). Интенсивность комптоновского рассеяния пропорциональна числу электронов в 1 см³ вещества, и поэтому вероятность этого процесса пропорциональна атомному номеру вещества. Комптон-эффект становится заметным в веществах с малым атомным номером и при энергиях Г.-и., превышающих энергию связи электронов в атомах. Так, в случае Pb вероятность комптоновского рассеяния сравнима с вероятностью фотоэлектрического поглощения при энергии ~ 0,5 Мэв. В случае Al комптон-эффект преобладает при гораздо меньших энергиях.

  Если энергия g -кванта превышает 1,02 Мэв, становится возможным процесс образования электрон-позитронных пар в электрическом поле ядер. Вероятность образования пар пропорциональна квадрату атомного номера и увеличивается с ростом hv. Поэтому при hv ~ 10 Мэв основным процессом в любом веществе оказывается образование пар (рис. 2 ). Обратный процесс аннигиляции электрон-позитронной пары является источником Г.-и. (см. Аннигиляция и рождение пар ).

  Для характеристики ослабления Г.-и. в веществе обычно пользуются коэффициент поглощения, который показывает, на какой толщине х поглотителя интенсивность I падающего пучка Г.-и. ослабляется в е раз: