因此γ射线是宇宙中最强大的“光”,但这种光看不见,却会*人。
伽马射线对生物的损害原理伽马射线由于其波段非常短,能量极高,因此可以穿透任何生物的机体。生物机体都是由细胞组成的,而每个细胞里最核心的是遗传物质DNA。比如人体由40~60万亿个细胞组成,这些细胞有大有小,最大的细胞是卵细胞,成熟的卵细胞有200μm(微米);最小的细胞是血小板,直径只有约2μm。
人体受到γ射线照射,γ射线就会进入人体细胞,与细胞发生电离作用,电离后的离子会侵袭细胞里复杂的有机分子,破坏细胞组织。细胞里最重要的核心遗传物质为DNA,是一种双螺旋结构的大分子,其盘踞在细胞核心,主导着细胞的生死和遗传。
这个DNA双螺旋体打开长度约两米,如果把1个人细胞中的所有DNA全部打开并连接起来,据称可从地球往返太阳300多次。但DNA螺旋的直径只有2nm,伽马射线会打断并破坏其结构。因此,当生物受到γ射线照射,都会被打断DNA分子键,让生物机体再也无法生存。
当辐射量很大时,生物会瞬间死亡,即便辐射量不大,但机体DNA分子键受损严重,也会缓慢死亡。那种死亡是看着自己机体一寸寸死去的样子,异常恐怖。在臭名昭著的切尔诺贝利核电站爆炸事故中,就有许多居民和救火队员遭受这种地狱般的折磨而死去。
伽马射线产生原理放射性原子核在发生α衰变、β衰变后会产生一个新核,这个新核处于高能量级,必须向低能级跃迁,跃迁过程就会辐射出γ光子,这就是γ射线。γ射线在核聚变和核裂变中都会发生,因此在宇宙中充满了γ射线辐射。
太阳的核聚变在体积半径1/4以内的核心里面持续不断进行,主要过程是发生氕核与氕核的链式反应,是从氕到氘再到氦-3,最后到氦-4的反应过程。结局就是4个氕原子核聚变融合成一个氦-4原子核,并在这个过程中释放出伽马光子、中微子和正电子。中微子由于穿透能力极强,很快逃逸出太阳表面到达太空,而携带巨大能量的伽马射线逃离并不容易。
这就涉及到太阳内部光子漫步理论了。光子的传播特点就是真空最快,达到每秒30万千米,但在介质中却磕磕碰碰。太阳内部充满了质子,光子每走一步都会遇到质子,不断进行碰撞和交换。因此,这些光子要穿透70万千米半径的太阳,要与质子碰撞交换10^26次之多,每交换一次就消耗都会衰减,经过几十万年甚至几百万年到达太阳表面的光子,主要就是可见光了。
所以各位不要奇怪,照在我们身上的阳光,其实是在几十万年甚至几百万年前就诞生的光子。
据科学分析,阳光包括了整个电磁波全波段,但99.9%以上能量集中在200~10000nm波长范围,最大辐射能量位于480nm处,这正是可见光蓝色光的范围。因此我们看到的天是蓝色的,海水也是蓝的。
而200nm波段属于紫外线范畴,紫外线照多了对人体是有伤害的,但绝大部分紫外线经过大气层时被臭氧层吸收或反射掉了,到地表的极少。但还是有点,因此阳光强烈时晒久了皮肤就会受到伤害。
宇宙中的恒星都在核聚变,不断辐射着伽马射线;还有超新星爆发、大质量致密天体如中子星碰撞,会产生更多的伽马射线,甚至伽马射线暴,因此在太空中伽马射线很多。但这些伽马射线被大气层阻隔,来到地表的极少。