核共振反應

2016/11/2 14:29:10

入射光子把原子核激發到激發(fā)態，然後退激時(shí)再放(fàng)出γ光子
。
前三種相互作用影響最(zuì)大(dà)🏖，如圖1所示🖉。
圖1 γ射綫與物(wù)質的(dí)三種主要相互作用示意圖
圖1 γ射綫與物質的三種主要相(xiāng)互作用(yòng)示意圖
對於(yú)窄束(shù)γ射綫（即通過吸收片後的γ光子僅由未經相互作(zuò)用或稱(chēng)為未經碰撞的光子所組(zǔ)
成），μ記作γ射綫穿過(guò)吸收介質的總(zǒng)
綫性衰減係數🌇，它包含了γ光子真正被介質吸收和被散(sàn)射(shè)離開準直的兩種貢獻
🛕。有的研究直接將μ表述為總(zǒng)吸收係數
，μ相當於(yú)介質對γ射(shè)綫的宏觀吸收截麵(miàn)，μ的量綱為長(cháng)度的倒數🍿，顯(xiǎn)然μ值反映了介質對於γ射綫的吸收(shōu)能力。
對於低能γ射綫和原子序數高的吸(xī)收物質，光電效應占優(yōu)勢；對(duì)於中能γ射綫和原子序數低的吸收物質
，康(kāng)
普頓效應占優勢(shì)
；對於高能γ射綫和原子序數高的吸收物質🎵
，電子(zǐ)對(duì)效應占優勢。三者相對強(qiáng)弱(ruò)可表示為圖2🦺。
圖2 γ射綫與物質(zhì)的三(sān)種主(zhǔ)要相互作用
圖2 γ射綫與物質的三種主要相(xiāng)互作用
光(guāng)子能量(liáng)在100keV至30MeV範圍內，後三種(zhǒng)次要次要的相(xiāng)互作用(yòng)
方式對於γ射綫(xiàn)的吸收所(suǒ)做的貢獻小於1%
伽馬射綫(xiàn)暴編輯
現象
伽瑪暴
伽瑪暴
在天文學界，伽(qié)馬射(shè)綫爆(bào)發(fā)被稱作“伽馬射綫暴”。究竟什麼是伽馬射綫暴(bào)？它來自何(hé)方🔯
？它為何會產生(shēng)如此巨大的能量？
“伽馬射綫暴是宇宙中一種(zhǒng)伽馬射綫(xiàn)
突然增強(qiáng)的一種現象🛎。”中國科學院國家天文台趙永恒研(yán)究員(yuán)說，伽馬(mǎ)射綫是(shì)波長小於0.1納(nà)米的電磁波，是比X射綫能(néng)量還高的一種(zhǒng)輻射🧯，伽瑪暴的能量非常高。但是大多數(shù)伽馬射綫會(huì)
被(bèi)地球的大(dà)氣層(céng)阻擋，觀測(cè)
必須在(zài)地球之外(wài)進行。
冷戰時期，美國發射了一係列(liè)的軍事衛(wèi)星來監測(cè)全球的核爆炸試驗
，在這些衛星(xīng)上安裝有伽(qié)馬射綫探測器，用於監視核(hé)爆炸所產(chǎn)生的大量(liáng)的高(gāo)能射綫(xiàn)。偵察衛星在1967年發現了來自浩瀚宇宙空間(jiān)的伽馬射綫在短(duǎn)時(shí)間(jiān)
內突然增強的現象，人們稱(chēng)之為“伽馬射綫暴”🃞。由於軍事保密等因素
，這個發現直到1973年才(cái)公布出來
。這是一(yī)種讓天文學家感到困惑的現象：一些伽馬射綫源會突然出現幾秒(miǎo)鐘👖，然後消失。這種爆發(fā)釋放能量的功率非常高。一次伽馬射綫暴的“亮度”相當於全天所有伽馬射綫(xiàn)
源“亮度”的總和🧰。隨後，不斷有(yǒu)高能(néng)天文(wén)衛(wèi)星對伽馬射綫暴進行監視(shì)，差(chà)不多每天都(dū)能觀測到(dào)一兩次的伽馬射綫(xiàn)
暴
。
伽馬射綫暴所釋放的能量甚至可以(yǐ)
和宇宙大爆炸相提並論(lùn)🔢。伽馬射(shè)綫暴(bào)的(dí)持續時間很短，長的一般為(wéi)幾(jī)十秒，短的(dí)
隻有十(shí)
分之幾秒。而且它的亮度變化也是復雜(zá)而且無規(guī)律的
。但伽馬(mǎ)射綫暴所放(fàng)
出的能量卻十分巨(jù)大，在若幹秒(miǎo)鐘時間(jiān)內所放射出的伽馬射綫的能量相(xiāng)
當於幾百個太(tài)陽在(zài)其一生（100億年）中所放出(chū)的總能量！
在1997年12月14日發(fā)生的伽馬射綫暴，它距離地球遠(yuǎn)達120億光年，所釋放的能量比超新星爆發(fā)還要(yào)大幾百倍😽，在50秒內所釋放出伽(qié)馬射綫能量就相當於整個銀(yín)河係200年的總輻(fú)射能量。這個伽馬射綫暴在一兩秒內，其亮度與除它以(yǐ)外的(dí)整個宇宙一樣明亮。在它(tā)
附近的幾百千米範圍內
，再(zài)現了宇宙(zhòu)
大(dà)爆炸(zhà)後千分之一秒時的高溫高密(mì)情形。[4]
然而，1999年1月(yuè)23日發生的伽馬射綫暴比這次更加猛烈，它所(suǒ)放出的能量是1997年那次的十倍，這也是人類迄今為止已知的最強大(dà)的伽(qié)馬(mǎ)射綫暴
。[5]
爭論
關於(yú)伽馬射綫暴(bào)的成因，至今(jīn)世界上尚無定論(lùn)。有人猜測它是兩個(gè)中子星或兩個黑洞發生碰撞(zhuàng)
時產生的(dí)
；也(yě)有人(rén)猜想是大質(zhì)量恒星在死亡(wáng)時生成黑洞的過程中(zhōng)產生的
，但這個(gè)
過程要(yào)比超新星爆發劇烈得多
，因而🔡，也有人把它叫做“超超新星”🕊。
為了探(tàn)
究伽馬射綫暴發生的成因(yīn)
，引發了兩位(wèi)天文學家的大辯論。
在20世紀七八十年代🍸，人們(mén)普遍相信伽馬射綫暴是發生在銀河係內的現(xiàn)
象🛦，推測它與中子星表(biǎo)麵(miàn)的物理過程(chéng)有(yǒu)關🌘。然而，波蘭裔美國天文(wén)
學家帕欽斯基卻獨(dú)樹一幟(zhì)

。他在上世紀80年代中期提出伽馬射綫暴是位於宇宙學距離上，和類星體一樣遙遠的天體，實際上就是說
，伽馬射綫(xiàn)暴發生在銀河係之外。然而(ér)
在那時，人們已
天文(wén)觀(guān)測站(zhàn)
天文觀測(cè)站
經被(bèi)“伽馬射綫(xiàn)暴是發生在銀河係內(nèi)”的理(lǐ)論(lùn)統治多年
，所以他(tā)們對(duì)帕欽斯基的觀(guān)點往往是付之一笑。
但是幾(jī)年之後，情(qíng)況發生了變(biàn)
化。1991年
，美國的“康普頓伽馬射綫天(tiān)文台”發射升空(kōng)

，對伽(qié)馬射綫暴進行了(liǎo)全麵係統的監(jiān)視。幾年觀測下來，科學家發現伽馬射綫暴(bào)出現在天空的(dí)各(gè)個方(fāng)向(xiàng)
上(shàng)，而這就與星係或類星體的分布很相(xiāng)似，而這與銀(yín)河(hé)
係內天體的分布(bù)
完全不(bù)一樣🐮。於是📎，人們開始認真看待帕欽斯基的伽(qié)
馬射綫暴可能是銀河係外的遙遠天(tiān)體的觀點了。由此也引發了1995年(nián)帕欽斯基與持(chí)相反觀(guān)點的另一位天文學家(jiā)拉姆的大辯論🗁。