理系の雑学・豆知識

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ガンマ線とはなにか

ガンマ線(γ線 Gamma rays )
放射線の一種でエネルギーが高く、物を透過する性質があります。
その実体は、波長がおおよそ10pmよりも短い電磁波ですが粒子としての性格が出てきます。

1900年にポール・ヴィラールは、透過性が高く電荷を持たない放射線を発見し、この放射線は1903年にアーネスト・ラザフォード(Ernest Rutherford)によってガンマ線と名付けられました。

ガンマ線の発生は主に原子核が原子核を構成している物質を放出するなどの変化(崩壊)によって、原子核の持っているエネルギーが過剰になると、その過剰なエネルギーを電磁波として放出します。そのときの電磁波をガンマ線といい、その周波数は基本的には過剰なエネルギーをプランク定数で割ったものですが、原子の種類や放出する物質などによって何種類かの異なった周波数の電磁波を放出することがあります。原子核の持っているエネルギーは非常に大きいことからその周波数も非常に高く、波としての性質よりは粒子としての性質が目立ってきますので、 ガンマー線は一般に周波数や波長で表現することは少なく、ガンマ線のエネルギーで表現されます。
また、ある値以上のエネルギーを乗ったガンマ線は消滅することがあります。そのときには電子と陽電子(電子と同じ質量を持ち正の電荷を持つ)が同時に生まれ(対生成)ます。逆に、電子と陽電子が衝突すると電子と陽電子は消滅(対消滅)して、ある値のエネルギーを持つガンマ線が発生します。