| легче вещество. Так, для воздуха [0606-1-32.jpg]= 50 Мэв, а для свинца [0606-1-33.jpg]=5 Мэв.
Для измерения энергии Г.-и. в экспериментальной физике применяются гамма-спектрометры различных типов, основанные большей частью на измерении энергии вторичных электронов. Осн. типы спектрометров Г.-и.: магнитные, сцинтил-ляционные, полупроводниковые, кристалл-дифракционные (см. Гамма-спектрометр, Сцинтилляционный спектрометр, Полупроводниковый спектрометр).
Изучение спектров ядерных Г.-и. даёт важную информацию о структуре ядер. Наблюдение эффектов, связанных с влиянием внеш. среды на свойства ядерного Г.-и., используется для изучения свойств твёрдых тел (см. Мёссбауэра эффект, Ориентированные ядра). Г.-и. находит применение в технике, напр, для обнаружения дефектов в металлич. деталях (гамма-дефектоскопия, см. Дефектоскопия). В радиационной химии Г.-и. применяется для инициирования хим. превращений, напр, процессов полимеризации. Г.-и. используется в пищ. пром-сти для стерилизации продуктов питания. Основными источниками Г.-и. служат естеств. и искусств, радиоактивные изотопы, напр,[0606-1-34.jpg] а также электронные ускорители.
Е. М. Лейкин.
Действие на организм Г.-и. подобно действию др. видов ионизирующих излучений. Г.-и. может вызывать лучевое поражение организма, вплоть до его гибели. Характер влияния Г.-и. зависит от энергии [0606-1-35.jpg]-квантов и пространств, особенностей облучения (напр., внешнее или внутреннее). Относительная биологическая эффективность (ОБЭ) Г.-и. (эффективность жёсткого рентгеновского излучения принимается за 1) составляет 0,7-0,9. В производств, условиях (хронич. воздействие в малых дозах) ОБЭ Г.-и. принята равной 1.
Г.-и. используется в медицине для лечения опухолей (см. Лучевая терапия), для стерилизации помещений, аппаратуры и лекарств, препаратов (см. Гамма-установка). Г.-и. применяют также для получения мутаций с последующим отбором хозяйственно-полезных форм. Так выводят высокопродуктивные сорта микроорганизмов (напр., для получения антибиотиков) и растений. См. также Биологическое действие ионизирующих излучений.
Лит.: Альфа-, бета- и гамма-спектроскопия, пер. с англ., под ред. К. Зигбана, в. 1, М., 1969; Экспериментальная ядерная физика, под ред. Э. Сегре, пер. с англ., т. 1, М., 1955; Гамма-лучи, М.- Л., 1961; Глесстон С., Атом. Атомное ядро. Атомная энергия, пер. с англ., М., 1961.
ГАММА-МЕТОД, геофизический метод разведки полезных ископаемых по радиоактивному излучению горных пород. См. Радиометрическая разведка.
ГАММА-СПЕКТРОМЕТР, прибор для измерения спектра гамма-излучения. В большинстве Г.-с. энергия и интенсивность потока[0606-1-36.jpg]-квантов определяются не непосредственно, а измерением энергии и интенсивности потока вторичных заряженных частиц, возникающих в результате взаимодействия[0606-1-37.jpg]-излучения с веществом. Исключение составляет кристалл-дифракционный Г.-с., непосредственно измеряющий длину волны [0606-1-38.jpg]-излучения (см. ниже).
Основными характеристиками Г.-с. являются эффективность и разрешающая способность. Эффективность определяется вероятностью образования вторичной частицы и вероятностью её регистрации. Разрешающая способность Г.-с. характеризует возможность разделения двух гамма-линий, близких по энергии. Мерой разрешающей способности обычно служит относительная ширина линии, получаемой при измерении монохроматич. [0606-1-39.jpg]-излучения; количественно она определяется отношением [0606-1-40.jpg]- энергия вторичной частицы, [0606-1-41.jpg]- ширина линии на половине её высоты (в энергетич. единицах) (см. Ширина спектральных линий).
В магнитных Г.-с. вторичные частицы возникают при поглощении -у-квантов в т. н. радиаторе; их энергия измеряется так же, как и в магнитном бета-спектрометре (рис. 1).
[0606-1-42.jpg]
Рис. 1. Схематическое изображение магнитного гамма-спектрометра. В магнитном поле Н, направленном перпендикулярно плоскости рисунка, вторичные электроны движутся по окружностям, радиусы которых определяются энергией электронов и полем Н. При изменении поля детектор регистрирует электроны разных энергий. Штриховкой показана защита из свинца.
Величина магнитного поля Н в спектрометре и радиус [0606-1-43.jpg]кривизны траектории электронов определяют энергию[0606-1-44.jpg] электронов, регистрируемых детектором. Если радиатор изготовлен из вещества с малым атомным номером, то вторичные электроны образуются в основном в результате комптон-эффекта; если радиатор изготовлен из тяжёлого вещества (свинец, уран), а энергия [0606-1-45.jpg]-квантов невелика, то вторичные электроны будут возникать гл. обр. вследствие фотоэффекта. При энергиях[0606-1-46.jpg] Мэв становится возможным образование гамма-квантами электронно-позитронных пар. На рис. 2 изображён магнитный парный Г.-с. Образование пар происходит в тонком радиаторе, расположенном в вакуумной камере. Измерение суммарной энергии электрона и позитрона позволяет определить энергию [0606-1-47.jpg]-кванта. Магнитные Г.-с. обладают высокой разрешающей способностью (обычно порядка 1 % или долей % ), однако эффективность таких Г.-с. невелика, что приводит к необходимости применять источники [0606-1-48.jpg]-излучения высокой активности.
В сцинтилляционных Г.-с. вторичные электроны возникают при взаимодействии [0606-1-49.jpg]-квантов со сцинтиллятором (веществом, в котором вторичные электроны возбуждают флюоресценцию). Световая вспышка преобразуется в электрический импульс с помощью фотоэлектронного умножителя (ФЭУ, рис. 3), причём величина сигнала, создаваемого ФЭУ, пропорциональна энергии электрона и, следовательно, связана с энергией [0606-1-51.jpg]-кванта. Для измерения распределений сигналов по амплитуде используются спец. электронные устройства - амплитудные анализаторы (см. Ядерная электроника).
[0606-1-50.jpg]
Рис. 2. Схематическое изображение парного гамма-спектрометра. В однородном магнитном поле Н, направленном перпендикулярно плоскости чертежа, электроны и позитроны движутся по окружностям в противоположных направлениях.
Эффективность сцинтилляционного Г.-с. зависит от размеров сцинтиллятора и при не очень большой энергии может быть близка к 100%. Однако его разрешающая способность невысокая. Для гамма-квантов с энергией 662 кэв[0606-1-52.jpg] и уменьшается с увеличением энергии[0606-1-53.jpg] примерно как[0606-1-54.jpg] (подробнее см. Сцин-тилляционный спектрометр).
[0606-1-55.jpg]
Действие полупроводниковых Г.-с. основано на образовании [0606-1-56.jpg]-излучением в объёме полупроводникового кристалла (обычно Ge с примесью Li) электронно-дырочных пар. Возникающий при этом заряд собирается на электродах и регистрируется в виде электрического сигнала, величина которого определяется энергией [0606-1-57.jpg]-квантов (рис. 4). Полупроводниковые Г.-с. обладают весьма высокой разрешающей способностью, что обусловлено малой энергией, расходуемой на образование одной электронно-дырочной пары. Для[0606-1-58.jpg] ~0,5%. Эффективность полупроводниковых Г.-с. обычно ниже, чем сцинтилля-ционных Г.-с., т. к. гамма-излучение в Ge поглощается слабее, чем, напр., в сцин-тилляционном кристалле NaJ. Кроме того, размеры используемых полупроводниковых детекторов пока ещё невелики. К недостаткам полупроводниковых Г.-с. следует отнести также необходимость их охлаждения до темп-р, близких к темп-ре жидкого азота (подробнее см. Полупроводниковый спектрометр).
Наивысшую точность измерения энергии гамма-квантов обеспечивают кристалл-дифракционные Г.-с., в к-рых непосредственно измеряется длина волны гамма-излучения. Такой Г.-с. аналогичен приборам для наблюдения дифракции рентгеновских лучей. Излучение, проходя через кристалл кварца или кальцита, отражается плоскостями кристалла в зависимости от его длины волны под тем или иным углом и регистрируется фотоэмульсией или счётчиком фотонов. Недостаток таких Г.-с.- низкая эффективность.
[0606-1-60.jpg]
Для измерения спектров [0606-1-59.jpg]-излучения низких энергий (до 100 кэв) нередко применяются пропорциональные счётчики, разрешающая способность которых в области низких энергий значительно выше, чем у сцинтилляционного Г.-с. При hv > 100 кэв пропорциональные счётчики не используются из-за слишком малой эффективности. Измерение спектра[0606-1-61.jpg]-излучения очень больших энергий осуществляется с помощью ливневых детекторов, к-рые измеряют суммарную энергию частиц электронно-позитрон-ного ливня, вызванного гамма-квантом высокой энергии. Образование ливня обычно происходит в радиаторе очень больших размеров (к-рые обеспечивают полное поглощение всех вторичных частиц). Вспышки флюоресценции (или черепковского излучения) регистрируются с помошью ФЭУ (см. Черепковский счётчик).
В нек-рых случаях для измерения энергии гамма-квантов используется процесс фоторасщепления дейтрона. Если энергия [0606-1-62.jpg]-кванта превосходит энергию связи дейтрона (~ 2,23 Мэв), то может произойти расщепление дейтрона на протон и нейтрон. Измеряя кинетич. энергии этих частиц, можно определить энергию падающих у-квантов.
Лит.: Альфа-, бета- и гамма-спектроскопия, пер. с англ., под ред. К. Зигбана, в. 1, М., 1969; Методы измерения основных величин ядерной физики, пер. с англ., М., 1964; Калашникова В. И., Козодаев М. С., Детекторы элементарных частиц, М.у 1966 (Экспериментальные методы ядерной физики, ч. 1).
В. П. Парфёнова, Н. Н. Делягин.
ГАММА-СПЕКТРОСКОПИЯ, один из разделов ядерной спектроскопии, занимающийся исследованием спектров гамма-излучения и различных свойств возбуждённых состояний атомных ядер, распад к-рых сопровождается испусканием [0606-1-63.jpg]-квантов. Задачей Г.-с., как и альфа-спектроскопии и бета-спектроскопии, является изучение структуры атомных ядер (см. Ядро атомное). Г.-с. исследует также [0606-1-64.jpg]-излучение, возникающее в результате радиоактивного распада и ядерных реакций. Спектры [0606-1-65.jpg]-излучения, т. е. распределение испускаемого гамма-излучения по энергиям, измеряются гамма-спектрометрами.
ГАММА-ТЕРАПИЯ, кюри-терапия, совокупность методов лучевой терапии (гл. обр. больных со злокачественными опухолями), использующих гамма-излучение радиоактивных изотопов и др. источников. Биологич. действие излучения обусловлено величиной поглощённой энергии излучения (дозой). Распределение дозы в теле больного зависит от энергии гамма-излучения, геометрии пучка, а также от метода облучения. Применение гамма-излучения высокой энергии позволяет подводить к глубоко расположенным опухолям значительно большие дозы, чем при использовании рентгеновского излучения (см. Рентгенотерапия) с максимальной энергией 250 кэв, при одновременном щажении поверхностно расположенных органов и тканей.
ГАММА-ТОПОГРАФ, сцинтиграф, скенер, прибор для автоматической регистрации распределения интенсивности в к.-л. органе излучения радиоактивного препарата после введения его в организм с диагностич. целью. Различают универсальный Г.-т. для всех видов гамма-топографии; Г.-т. для изучения отд. участков тела с полем скенирования 40X40 см; специализированные Г.-т. с 2 детекторами, сложной программой скенирования (дуги с переменной длиной) для диагностики опухолей мозга. Г.-т. состоит из детектора (счётчика) гамма-излучения, перемещаемого над больным по строкам или дугам электронного устройства, преобразующего сигналы счётчика в пригодную для регистрации форму .В зависимости от конструкции прибора регистрация может проводиться в виде: а) простой штриховой отметки на бумаге через копирку или машинописную ленту; 6) фотозаписи при помощи источника света на фотоплёнку или на рентгеновскую плёнку с непроявленным рентгеновским снимком изучаемой области тела (совмещённые рентгено- и гамма-топограммы); в) на магнитную плёнку с последующей обработкой информации; г) разноцветными штриховыми или световыми отметками. Получаемые данные (скенограммы) позволяют судить о форме, положении, размерах и функции органа. См. также Радиоизотопная диагностика.
ГАМMA-УСТАНОВКА в медицине, радиевая (кобальтовая) "пушка", телерадиотерапев-тическая установка, аппарат для дистанционной гамма-терапии, гл. обр. злокачественных опухолей. Принцип действия Г.-у. (см. рис.)- применение направленного, регулируемого по сечению пучка гамма-излучения. Г.-у. снабжена защитным контейнером (головкой) из свинца, вольфрама или урана, содержащим источник излучения (обычно 60Со, реже 137Cs; раньше применяли радий). Окно в головке, снабжённое диафрагмой, позволяет получать поляоблучения необходимой формы и размеров и перекрывать пучок излучения в нерабочем положении Г.-у. Различают длинно-н короткофокусные Г.-у. В короткофокусных Г.-у. (расстояние от источника излучения до кожи больного менее 25 см), предназначенных для облучения опухолей, расположенных не глубже 3-4 см, используют обычно источники активностью до 100 кюри. Длиннофокусные Г.-у. (расстояние между источником и кожей 70-100 см) применяют для облучения глубоко залегающих опухолей; источником излучения в них служит обычно *°Со активностью несколько тыс. кюри; они создают выгодное распределение дозы. Различают длиннофокусные Г.-у. для статического и подвижного облучения; в последних источник излучения может либо вращаться вокруг одной оси, совершая вращение (ротацию) или качание на заданный угол (ротационные Г.-у.), либо одновременно перемещаться вокруг трёх взаимно перпендикулярных осей, описывая при этом шаровую поверхность (ротационно-конвер-гентные Г.-у.). Подвижным облучением достигается концентрация поглощённой дозы в подлежащем леч. воздействию очаге с сохранением от повреждения здоровых тканей. Г.-у. размещают в помещении, стены к-рого сделаны из спец. материалов, защищающих окружающее пространство от гамма-излучения.
[0606-1-66.jpg]
Ротационно-конвергентная гамма-установка: 1- контейнер с источником излучения; 2- стол для размещения больного.
Лит.: Рудерман А. И. и Вайнберг М. Ш., Физические основы дистанционной рентгено- и гамма-терапии, М., 1961; Лучевая терапия с помощью излучений высокой энергии, под ред. И. Беккера и Г. Шуберта, пер. с нем., М., 1964.В. .Г. Виденский.
ГАММА-ФУНКЦИЯ [Г-функция, F(x)], одна из важнейших специальных функций, обобщающая понятие факториала; для целых положительных n равна [0606-1-67.jpg]Впервые введена Л. Эйлером в 1729. Г.-ф. для действительных x > 0 определяется равенством
[0606-1-68.jpg]
другое обозначение:
[0606-1-69.jpg]
Основные соотношения для Г.-ф.:
[0606-1-70.jpg]
Частные значения:
[0606-1-71.jpg]
При больших х справедлива асимптотич. Стирлинга формула
[0606-1-72.jpg]
Через Г.-ф. выражается большое число определённых интегралов, бесконечных произведений и сумм рядов. Г.-ф. распространяется и на комплексные значения аргумента.
Лит.: Янке Е., Эмде Ф., Таблицы функций с формулами и кривыми, пер. с нем., 3 изд., М., 1959; Фихтенгольц Г. М., Курс дифференциального и интегрального исчисления, 6 изд., т. 2, М., 1966.
ГАММЕР-ПУРГШТАЛЬ, Хаммер-Пургшталь (Hammer-Purgstall) Йозеф фон (9.6.1774, Грац,-23.11.1856, Вена), австрийский востоковед и дипломат. В 1799-1807 на австр. дипломатич. службе в Османской империи. В 1847- 1849 президент Венской АН. Основные работы по истории Османской империи. Его важнейший труд, осн. на изучении тур. источников и австр. архивов (10-томная "История Османской империи"), был положительно отмечен К. Марксом (см. К. Маркс и Ф. Энгельс, Соч., 2 изд., т. 9, с. 20 и т. 10, с. 262).
Соч.: Geschichte des osmanischen Reiches, Bd 1 - 10, Pest, 1827 - 35.
Лит.: Schlottmann K., Joseph von Hammer-Purgstall, W., 1858.
ГАМОВ (Gamow) Георгий Антонович (4.3.1904, Одесса,-19.8.1968, Болдер, шт. Колорадо), американский физик. Окончил Ленингр. ун-т (1926). В 1928-31 работал в Гёттингене, Копенгагене, Кембридже. В 1931-33 в Физико-технич. ин-те в Ленинграде. В 1933 эмигрировал сначала во Францию, затем в Англию. С 1934 - в США. В 1934-56 проф. ун-та Дж. Вашингтона в Вашингтоне, с 1956 ун-та в Колорадо. Г. дал первое кванто-вомеханич. объяснение альфа-распада. Внёс существенный вклад в теорию бета-распада (совм. с Э. Геллером). В 1946 Г. выдвинул гипотезу "горячей Вселенной" (см. Космология). Сделал первый расчёт генетического кода.
ГАМОНЫ (от греч. gamos - брак), вещества, выделяемые половыми клетками и способствующие оплодотворению. Оказывая специфич. действие на гаметы своего и противоположного пола, Г. контролируют их встречу и содействуют соединению сперматозоида с яйцом. Впервые Г. обнаружены у морского ежа в 1911 Ф. Лилли. Термин "Г." предложен в 1940 нем. учёными М. Хартманом и Р. Куном. Вещества, выделяемые женскими и мужскими гаметами, названы ими соответственно гиногамонами и андрогамонами. Г. найдены у нек-рых растений (водоросли, грибы) и мн. животных (моллюски, кольчатые черви, иглокожие, хордовые).
В женских половых продуктах животных выявлены: 1) гиногамон I, усиливающий .и продлевающий подвижность сперматозоидов; антагонист андрогамона I; низкомолекулярное термостабильное вещество небелковой природы. 2) Гиногамон II (фертилизин), вызывающий агглютинацию сперматозоидов. Согласно Лилли, он является необходимым звеном при соединении сперматозоида с яйцом, однако, по совр. данным, его функция заключается в элиминации значит, части сперматозоидов, приближающихся к яйцу. У морских ежей фертилизин идентичен материалу студенистой оболочки и представляет собой гликопро-теид; аналогичное по своему действию вещество имеется внутри яйца у морских ежей (цитофертилизин) и костистых рыб. 3) Вещество, инактивирующее агглютинирующее начало (антифертилизин яйца);у морских ежей осаждает гель студенистой оболочки и вызывает агглютинацию яиц; антагонист гиногамона II; белок.
В мужских половых продуктах животных найдены: 1) Андрогамон I, подавляющий подвижность сперматозоидов; антагонист гиногамона I; низкомолекулярное термостабильное вещество небелковой природы. 2) Андрогамон II (антифертилизин сперматозоида), инактивирующий агглютинирующее начало; по действию сходен с антифертилизи-ном яйца; относительно термостабильный белок. 3) Андрогамон III, вызывающий разжижение кортикального слоя яйца; низкомолекулярное терм |
