Kaj je gama žarki?

Po odkritju materialov, ki so sposobni spontanega oddajanja osnovnih delcev (radijska emisija zaradi razpada), se je začela študija njihovih lastnosti. Aktivno sodelovanje pri iskanju nove in sistematizacije že obstoječega znanja v fiziki je naredil znameniti par Curie, pa tudi E. Rutherford. Bilo je tisti, ki je prvič uspel odpreti gama žarke. Poskus, ki ga je postavil, je bil preprost in hkrati briljanten.

Radij je bil vzet kot vir sevanja. Ozka luknja je bila izdelana v debelem stenskem vodi. Na dnu nastalega kanala je bil postavljen radij. Na rahlo razdaljo od vsebnika, pravokotno na os luknje, je bil postavljen svetlobni element - plošča. V intervalu med njim in zmogljivostjo z radioaktivna snov posebna instalacija bi lahko ustvarila magnetno polje z visoko intenzivnostjo, katerega napetosti so usmerjene vzporedno s svetlobno občutljivo ploščo. Vsi elementi, razen generatorja polja, so bili v brezzračnem okolju, da bi izključili učinek atomov zraka na rezultat preizkusa. Če je Rutherford ta trenutek ignoriral, lahko gama žarke odkrije nekdo drug.

V odsotnosti magnetnega delovanja se je na plošči pojavila temna točka, kar kaže na rektilno širjenje sevanja (vse ostale smeri so bile preprosto odrezane s stenami svinčene kapacitivnosti). Toda, ko se je pojavil magnetno polje, kot na fotosenzitivnem elementu sistema so se naenkrat pojavile tri pike. To je pomenilo, da se nekateri delci, ki jih oddaja radij, odklonijo s poljem. Rutherford je predlagal, da žarek sestoji iz vsaj treh komponent. Narava odstopanja je pokazala, da imajo delci obeh žarkov električni naboj, tretji žarek pa je električno nevtralen. Poleg tega je negativna komponenta začetnega sevanja odstopala veliko bolj izrazito kot pozitivna. Električno nevtralna komponenta je gama žarek. Komponenta z negativnim nabojem se imenuje beta žarki, zadnja pa pozitivna naboj alfa-žarka.

Poleg tega so se v magnetnem polju obnašali drugače, žarki pa so imeli različne lastnosti. Gamma žarki lahko prodrejo v materijo za precej dolge razdalje. Tako ima svinčena plošča 1 cm debelo njihovo intenziteto le za faktor dva. Alfa žarek lahko ustavite tudi s tanko plastjo papirja. Toda beta sevanje ima vmesni položaj: zaustavi pretok lahko kovina debela nekaj milimetrov.

Kasneje se je izkazalo, da:

• Beta-žark je tok negativno nabitih delcev (elektronov), ki se premikajo pri visoki hitrosti;
• alfa-žarki so jedra helija, zelo stabilna tvorba;
• gama žarek je ena od sort elektromagnetni valovi. Spekter emisij je povsem linearen, saj je jedro, ki oddaja, značilna diskretna energijska stanja. Predstavljajo v obliki stopenj porazdelitve energije oddanih kvant. Izraz "gama sevanje" se vse pogosteje uporablja ne le za opisovanje procesov radioaktivno razpadanje, ampak na splošno za vsako trdno sevanje elektromagnetne narave, pri kateri vsak kvant ustreza energiji, ki ni manjša od 10 keV. Vir te vrste sevanja so elektrone v strukturi vzburjenih atomov. Presežne energije prenesejo elektrone na višje energijske ravni. Od tam se vrnejo v prejšnje stanje, ki oddajajo sevanje v obliki rentgenskih žarkov ali svetlobe (elektromagnetni valovi). Spekter elektromagnetnega sevanja pri gama žarkih je zelo majhen in ne presega 5 * 0,001 nm, zaradi česar se bolj jasno kažejo lastnosti delcev, ne pa valov.