表面上看來，α射線、β射線和γ射線都是射線，但本質(zhì)上是不同的，這三種射線在傳播過程中與物質(zhì)的作用也各不相同。下面先來探討他們的本質(zhì)。

α射線、β射線和γ射線，都是由核反應(yīng)產(chǎn)生的。核反應(yīng)主要分為核裂變、核聚變、粒子轟擊、放射性衰變，衰變屬于自然反應(yīng)，而核裂變、核聚變和粒子轟擊可以人工干預(yù)。

放射性元素的原子核會(huì)自發(fā)的衰變，比如鈾和鐳等，原子核的衰變按所釋放出的射線可以分為三種方式，即α衰變、β衰變和γ衰變。

（上圖為放射性元素鈾238的衰變之旅）

α射線、β射線和γ射線本質(zhì)上是高速運(yùn)動(dòng)的高能粒子流。阿爾法衰變射出的是α粒子，而貝塔衰變射出的是電子，伽馬衰變射出的是光子。若以穿透力排名，γ粒子>β粒子>α粒子。

下面來簡(jiǎn)單介紹一下。

1，α射線

α射線是高速運(yùn)動(dòng)的α粒子流

α粒子是核反應(yīng)過程中產(chǎn)生的，它由兩個(gè)中子和兩個(gè)質(zhì)子構(gòu)成，本質(zhì)上是氦的同位素氦4的原子核。

α粒子是帶兩個(gè)單位正電的高能粒子，質(zhì)量很大為氫原子的4倍，速度可達(dá)每秒2萬公里。正是因?yàn)橘|(zhì)量大且?guī)щ姡诖┻^介質(zhì)后會(huì)迅速失去能量，因此穿透力不大，一張薄紙就能將其阻擋。

地球上的氦氣主要就是地球上的放射性元素衰變產(chǎn)生的。

2，β射線

β射線是高速運(yùn)動(dòng)的電子流

電子相信就不用多介紹了，它是構(gòu)成原子的重要粒子，帶有一個(gè)單位電荷。原子由帶正電的原子核（原子核由帶一個(gè)單位正電荷的質(zhì)子和電中性的中子構(gòu)成）和圍繞它的核外電子（負(fù)電子）組成。電子質(zhì)量非常小，原子中99.9%的質(zhì)量都集中于原子核上。

當(dāng)原子核發(fā)生β衰變時(shí)，就會(huì)釋出高能電子，其速度可達(dá)光速的99%。不過僅僅一張鋁箔就能將其阻擋。

β衰變可分為三種

正貝塔衰變：原子核內(nèi)的一個(gè)質(zhì)子轉(zhuǎn)變?yōu)橐粋€(gè)中子時(shí)，就會(huì)向外同時(shí)釋放一個(gè)正電子和一個(gè)中微子。

負(fù)貝塔衰變：原子核內(nèi)的一個(gè)中子轉(zhuǎn)變?yōu)橐粋€(gè)質(zhì)子時(shí)，釋放的是一個(gè)負(fù)電子，還會(huì)產(chǎn)生一個(gè)反中微子。

軌道電子俘獲：即原子核從核外電子中俘獲一個(gè)電子（負(fù)電子）的衰變過程，原子核中一個(gè)質(zhì)子吸收電子后將變?yōu)橹凶?，這個(gè)過程并不會(huì)向外輻射電子，但會(huì)向外發(fā)射一個(gè)中微子。

（上圖為貝塔衰變的三種反應(yīng)模式）

在貝塔衰變過程中，正電子若與負(fù)電子相遇，就會(huì)發(fā)生湮滅，并釋放出伽馬射線。

3，γ射線

γ射線是高能電磁波，或者說是光子流。

光子的質(zhì)量為0，不帶電荷，以光速在空間中傳播。伽馬射線是波長(zhǎng)短于0.1納米的電磁波。當(dāng)原子核從激發(fā)態(tài)（高能狀態(tài)）轉(zhuǎn)變?yōu)榛鶓B(tài)時(shí)就會(huì)向外輻射出伽馬射線。

γ射線有很強(qiáng)的穿透力，需要較厚的鉛板才可以將其阻擋，如果是混凝土墻得需要1.5米才能徹底屏蔽它。即使這樣，伽馬射線也很難穿透大氣到達(dá)地表。要是沒有大氣層，陸地上估計(jì)也就不會(huì)有生命了。

宇宙中的伽馬射線主要產(chǎn)生于恒星的核聚變反應(yīng)。

伽馬射線之所以具有如此強(qiáng)的穿透力，是因?yàn)楣庾記]有質(zhì)量、沒有電荷，并且光具有波粒二象性，可以很容易的繞開障礙物。雖然所有粒子都具有波粒二象性，光子的波動(dòng)性顯然更強(qiáng)。

什么是伽馬射線暴？

伽瑪射線暴是來自天空中某一方向的伽瑪射線強(qiáng)度在短時(shí)間內(nèi)突然激增的現(xiàn)象，持續(xù)時(shí)間在0.1-1000秒。伽瑪暴是發(fā)生在恒星級(jí)天體中的一種現(xiàn)象。伽瑪暴是宇宙中發(fā)生的最劇烈的爆炸。

恒星在生命的末期發(fā)生超新星爆發(fā)，以及黑洞或者中子星發(fā)生合并，都會(huì)產(chǎn)生伽馬射線暴。伽馬射線暴在宇宙中并不經(jīng)常發(fā)生，一發(fā)生就是大事件。

據(jù)科學(xué)家們的推測(cè)，地球上的某次生物大滅絕事件就可能與伽馬射線暴有關(guān)。距離地球較近的高能伽馬射線會(huì)改變地球的大氣環(huán)境。

總結(jié)

α射線、β射線和γ射線在宇宙中廣泛存在，在宇宙射線中就存在這三種射線的蹤跡。宇宙射線中89%都是質(zhì)子（氫原子核），剩下10%是α粒子（氦原子核），β粒子（電子）、γ射線（光子）和中微子等粒子占據(jù)了余下的1%。

經(jīng)過上面的介紹，大家知道，阿爾法粒子和貝塔粒子帶有電荷，很容易與其他物質(zhì)發(fā)生相互作用，傳播方向也很容易在電磁場(chǎng)的作用下發(fā)生偏轉(zhuǎn)。阿爾法粒子和貝塔粒子的穿透力也比較弱，正貝塔粒子還很容易發(fā)生湮滅反應(yīng)，故不能形成射線暴。

（三種射線在磁場(chǎng)作用下的偏轉(zhuǎn)效果示意圖）

而伽馬射線卻不受電磁場(chǎng)的影響，且伽馬射線的穿透力本身就很強(qiáng)，容易聚集成束。形成射線暴的一個(gè)重要原因就是大量的高能輻射，在宇宙中顯然只有伽馬射線才具有這個(gè)資格，因?yàn)楦鞣N高能的恒星級(jí)天體活動(dòng)（相對(duì)來說，最常見的就是超新星爆發(fā)），都會(huì)產(chǎn)生大量的伽馬射線。

（上圖為超新星爆發(fā)過程的藝術(shù)照）

綜上所述，宇宙中沒有α或者β射線暴是合情合理的，只有伽馬射線才能穿越數(shù)萬光年與我們相見。