书城科普读物金星离火星有多远
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第64章 γ射线的最小波长

癌症是疾病中最可怕的一种,令人谈之色变。大部分癌症是由肿瘤病变导致的,它飞快地繁殖,消耗机体正常细胞的养分,用一般的药物很难治愈,而病人往往又由于体弱无法进行常规的开刀切除手术。最近,一些大型医院推出了“伽马刀”疗法。很多人感到非常疑惑,这是一种什么刀呢?

其实,“伽马刀”并不是真的手术刀,而是利用γ射线(也称伽马射线)对细胞的杀伤作用,对病人进行放射性治疗,起到清除病变部位的作用,其效果不亚于真正的开刀切除手术。

γ射线究竟是什么呢?这得要从放射性讲起。

1896年,就在伦琴发现X射线后不久,法国物理学家贝克勒尔偶然把铀盐和密封遮光的照相底片放在一起,几天后他发现底片竟然感光了。贝克勒尔感到很奇怪,进行实验研究后发现,原来是铀元素自发地放射出一种天然射线,不仅能使照相底片感光,还能使气体发生电离。

后来,法国科学家居里夫妇对这种“铀射线”进行了更详细的研究,首次提出放射性这一概念,并发现了更多的天然放射性元素。1903年,贝克勒尔与居里夫妇共同荣获了诺贝尔物理学奖。

同一时期,英国科学家卢瑟福也在研究“铀射线”。他把铀装在铅罐里,让铀的射线从罐壁上的小孔里射出来,然后经过一个强磁场。结果射线分为两束,一束略有弯曲,且极易被其他物质吸收,卢瑟福称它为α射线;另一束弯曲得很厉害,有较强的穿透能力,他称之为β射线;第3束不被磁场弯曲,且具有更强的穿透本领称为γ射线。

经过细致的研究,卢瑟福发现α射线实际上是氦离子束流,虽然穿透能力很小,但由于有较强的动量,科学家们将它作为“炮弹”,成不研究原子内部结构的有力工具,并最终发现了原子核。

β射线则是高速运动的电子流,其速度接近光速,穿透能力较强,能穿透人体皮肤和几毫米厚的铝片。

γ射线是一种波长比X射线还要短的电磁辐射,其波长一般小于10-12m。原子核衰变和核反应均可产生γ射线,它的穿透能力很强,甚至超过了X射线,只有很厚的铅板才能挡住它。

人体受到γ射线照射时,γ射线会使人体内的细胞发生电离作用,伤害有机分子如蛋白质、核酸和酶等,导致人体内的正常化学过程受到干扰,严重的可以使活细胞组织死亡。这就是“伽马刀”的医疗原理。虽然它能够治疗癌症和肿瘤,但对人体的正常细胞也有极强的杀伤力,所以要慎用。