带电粒子射线
22.3 康普顿效应_百度文库
2012年1月12日 – 可见光光子能量不够大， 可见光光子能量不够大，原子内的电子不能视为自由，所以可见光不能产生康普顿效应。 为自由，所以可见光不能产生康普 ...
α粒子相当于氦的原子核可被纸所阻挡，β粒子相当于电子可被铝箔所阻挡，γ射线则具有高穿透性。α粒子和β粒子都是带电粒子，太阳闪焰和太阳风能放出大量的带电粒子，γ射线与物质相互作用也能生成大量的带电粒子，这些带电粒子沿磁力线运行到北极，就形成了极光，当地球磁场被破坏时，这些带电粒子用不着跑到北极去形成极光，如果在远离两极的地方发现极光，说明地球磁场已经被破坏。末灾时，地球磁场被破坏之后，带电粒子爆长驱直入，导致空气中的电荷急剧增加，容易引发雷电，这样的雷电，仅仅靠楼顶避雷设施是远远不够的，对付带电粒子爆的宅派方法大致如下：
窗口、防盗网皆用金属，并将家里的所有金属建筑物连接起来，包括金属门窗、金属柜、防盗网、进水铜铁管、下水铁管、墙体内的钢筋网、接地线，都要连接在一起，欧美国家甚至连马桶都是接地的，值得国人学习，连接用的金属和焊接处的截面积要不低于数个平方厘米，以保证电荷能够畅通入地。
用强磁铁也可以偏转带电粒子。
γ射线的杀伤
伽马射线（Gamma ray），或γ射线是原子衰变裂解时放出的射线之一。此种电磁波波长极短，穿透力很强，又携带高能量，容易造成生物体细胞内的DNA断裂进而引起细胞突变、造血功能缺失、癌症等疾病。它可以杀死细胞，因此也可以作医疗之用，杀死癌细胞。
与其他核武相比，γ射线弹的威力主要表现在以下两个方面：一是γ射线的能量大。由于γ射线的波长非常短，频率高，因此具有非常大的能量。高能量的γ射线对人体的破坏作用相当大，当人体受到γ射线的辐射剂量达到200－600雷姆时，人体造血器官如骨髓将遭到损坏，白血球严重地减少，内出血、头发脱落，在两个月内死亡的概率为0－80%；当辐射剂量为600－1000雷姆时，在两个月内死亡的概率为80－100%；当辐射剂量为1000－1500雷姆时，人体肠胃系统将遭破坏，发生腹泻、发烧、内分泌失调，在两周内死亡概率几乎为100%；当辐射剂量为5000雷姆以上时，可导致中枢神经系统受到破坏，发生痉挛、震颤、失调、嗜眠，在两天内死亡的概率为100%。二是γ射线的穿透本领极强。γ射线是一种杀人武器，它比中子弹的威力大得多。中子弹是以中子流作为攻击的手段，但是中子的产额较少，只占核爆炸放出能量的很小一部分，所以杀伤范围只有500－700米，一般作为战术武器来使用。γ射线弹的杀伤范围，据说为方圆100万平方公里，这相当于以阿尔卑斯山为中心的整个南欧。因此，它是一种极具威慑力的战略武器。
伽马射线（Gamma ray），或γ射线是原子衰变裂解时放出的射线之一。此种电磁波波长极短，穿透力很强，又携带高能量，容易造成生物体细胞内的DNA断裂进而引起细胞突变、造血功能缺失、癌症等疾病。它可以杀死细胞，因此也可以作医疗之用，杀死癌细胞。
与其他核武相比，γ射线弹的威力主要表现在以下两个方面：一是γ射线的能量大。由于γ射线的波长非常短，频率高，因此具有非常大的能量。高能量的γ射线对人体的破坏作用相当大，当人体受到γ射线的辐射剂量达到200－600雷姆时，人体造血器官如骨髓将遭到损坏，白血球严重地减少，内出血、头发脱落，在两个月内死亡的概率为0－80%；当辐射剂量为600－1000雷姆时，在两个月内死亡的概率为80－100%；当辐射剂量为1000－1500雷姆时，人体肠胃系统将遭破坏，发生腹泻、发烧、内分泌失调，在两周内死亡概率几乎为100%；当辐射剂量为5000雷姆以上时，可导致中枢神经系统受到破坏，发生痉挛、震颤、失调、嗜眠，在两天内死亡的概率为100%。二是γ射线的穿透本领极强。γ射线是一种杀人武器，它比中子弹的威力大得多。中子弹是以中子流作为攻击的手段，但是中子的产额较少，只占核爆炸放出能量的很小一部分，所以杀伤范围只有500－700米，一般作为战术武器来使用。γ射线弹的杀伤范围，据说为方圆100万平方公里，这相当于以阿尔卑斯山为中心的整个南欧。因此，它是一种极具威慑力的战略武器。
γ射线与物质的相互作用
γ射线与物质的相互作用机制属于全或无相互作用，不同于α、β射线的多次小相互作用，γ射线穿透物质后强度减小但能力几乎不降低，α、β射线穿透物质后强度减小，能量也降低。
γ射线具有极强的穿透本领。人体受到γ射线照射时，γ射线可以进入到人体的内部，并与体内细胞发生电离作用，电离产生的离子能侵蚀复杂的有机分子，如蛋白质、核酸和酶，它们都是构成活细胞组织的主要成份，一旦它们遭到破坏，就会导致人体内的正常化学过程受到干扰，严重的可以使细胞死亡。
(1)光电效应
γ光子与介质的原子相互作用时，整个光子被原子吸收，其所有能量传递给原子中的一个电子（多发生于内层电子）。该电子获得能量后就离开原子而被发射出来，称为光电子。光电子的能量等于入射γ光子的能量减去电子的结合能。光电子与普通电子一样，能继续与介质产生激发、电离等作用。由于电子壳层出现空位，外层电子补空位并发射特征X射线。
(2)康普顿效应
1923年美国物理学家康普顿(A.H.Compton)发现X光与电子散射时波长会发生移动，称为康普顿效应。
γ光子与原子外层电子（可视为自由电子）发生弹性碰撞，γ光子只将部分能量传递给原子中外层电子，使该电子脱离核的束缚从原子中射出。光子本身改变运动方向。被发射出的电子称康普顿电子，能继续与介质发生相互相互作用。散射光子与入射光子的方向间夹角称为散射角，一般记为θ。反冲电子反冲方向与入射光子的方向间夹角称为反冲角，一般记为φ。当散射角θ=0°，散射光子的能量为最大值，这时反冲电子的能量为0，光子能量没有损失；当散射角θ=180°时，入射光子和电子对头碰撞，沿相反方向散射回来，而反冲电子沿入射光子方向飞出，这种情况称反散射，此时散射光子的能量最小。
(3)电子对效应
能量大于1.02MeV的γ光子从原子核旁经过时，在原子核的库仑场作用下，γ光子转变成一个电子和一个正电子。光子的能量一部分转变成正负电子的静止能量(1.02MeV)，其余就作为它们的动能。被发射出的电子还能继续与介质产生激发、电离等作用；正电子在损失能量之后，将于物质中的负电子相结合而变成γ射线，即湮没(annihilation)，探测这种湮没辐射是判明正电子产生的可靠实验依据。
(4)相干散射
对低能光子（能量远小于电子静止能量）来说，内层电子受原子核束缚较紧不能视为自由电子。如果光子和这种束缚电子碰撞，相当于和整个原子相碰，碰撞中光子传给原子的能量很小，几乎保持自己的能量不变。这样散射光中就保留了原波长。称为汤姆逊散射(Thomson scattering)或瑞利散射(Rayleigh scattering)或相干散射(coherent scattering)。由于内层电子的数目随散射物原子序数的增加而增加，外层电子所占比例降低，所以波长不变的散射光子强度随之增强，而波长变长的康普顿散射光子强度随之减弱。
瑞利相干散射引起的散射光子限制在小角度范围内。即其光子角分布在光子的前进方向有尖锐的峰，偏转光子的能量损失可以忽略。随着散射光子散射角φ增大，波长不变的瑞利散射光子相对强度逐渐减弱，而波长变长的康普顿散射光子相对强度逐渐增强，同时波长的改变量也逐渐增大。
(5)光致核反应
也称为光核吸收，大于一定能量的γ光子与物质原子的原子核作用，能发射出粒子，例如（γ，n）反应。但这种相互作用的大小与其它效应相比是小的，所以可以忽略不计。光核吸收的阈能在5MeV或更高，这种过程类似于原子光电效应，但在这一过程中光子为原子核所吸收而不是由围绕核转动的壳层电子，光核吸收一般会引起中子的发射。光核吸收最显著的特点是“巨共振”(giant resonance)。光核反应中的巨共振是一种偶极共振，它来自γ光子所引起的核的电偶极激发，称为巨偶极共振(Giant Dipole Resonance，GDR)。对于轻核，吸收截面的中心约在24MeV。随着靶核质量数增加，中心能量减小，巨共振峰的位置也随之减小，最重的稳定为12MeV，巨共振的宽度(相应于半最大高度截面的能量差)随靶核而变化，大约为3-9MeV。即使是共振峰，光核截面比前面提到的光电截面要小，它对总截面的贡献小于10%，然而在辐射屏蔽设计中，光核吸收很重要，因为所发射的中子比入射的光子在重核中具有更大的穿透性。在辐照技术中引起的放射性显得更重要。
(6)核共振反应
入射光子把原子核激发到激发态，然后退激时再放出γ光子。
γ射线与物质的相互作用机制属于全或无相互作用，不同于α、β射线的多次小相互作用，γ射线穿透物质后强度减小但能力几乎不降低，α、β射线穿透物质后强度减小，能量也降低。
γ射线具有极强的穿透本领。人体受到γ射线照射时，γ射线可以进入到人体的内部，并与体内细胞发生电离作用，电离产生的离子能侵蚀复杂的有机分子，如蛋白质、核酸和酶，它们都是构成活细胞组织的主要成份，一旦它们遭到破坏，就会导致人体内的正常化学过程受到干扰，严重的可以使细胞死亡。
(1)光电效应
γ光子与介质的原子相互作用时，整个光子被原子吸收，其所有能量传递给原子中的一个电子（多发生于内层电子）。该电子获得能量后就离开原子而被发射出来，称为光电子。光电子的能量等于入射γ光子的能量减去电子的结合能。光电子与普通电子一样，能继续与介质产生激发、电离等作用。由于电子壳层出现空位，外层电子补空位并发射特征X射线。
(2)康普顿效应
1923年美国物理学家康普顿(A.H.Compton)发现X光与电子散射时波长会发生移动，称为康普顿效应。
γ光子与原子外层电子（可视为自由电子）发生弹性碰撞，γ光子只将部分能量传递给原子中外层电子，使该电子脱离核的束缚从原子中射出。光子本身改变运动方向。被发射出的电子称康普顿电子，能继续与介质发生相互相互作用。散射光子与入射光子的方向间夹角称为散射角，一般记为θ。反冲电子反冲方向与入射光子的方向间夹角称为反冲角，一般记为φ。当散射角θ=0°，散射光子的能量为最大值，这时反冲电子的能量为0，光子能量没有损失；当散射角θ=180°时，入射光子和电子对头碰撞，沿相反方向散射回来，而反冲电子沿入射光子方向飞出，这种情况称反散射，此时散射光子的能量最小。
(3)电子对效应
能量大于1.02MeV的γ光子从原子核旁经过时，在原子核的库仑场作用下，γ光子转变成一个电子和一个正电子。光子的能量一部分转变成正负电子的静止能量(1.02MeV)，其余就作为它们的动能。被发射出的电子还能继续与介质产生激发、电离等作用；正电子在损失能量之后，将于物质中的负电子相结合而变成γ射线，即湮没(annihilation)，探测这种湮没辐射是判明正电子产生的可靠实验依据。
(4)相干散射
对低能光子（能量远小于电子静止能量）来说，内层电子受原子核束缚较紧不能视为自由电子。如果光子和这种束缚电子碰撞，相当于和整个原子相碰，碰撞中光子传给原子的能量很小，几乎保持自己的能量不变。这样散射光中就保留了原波长。称为汤姆逊散射(Thomson scattering)或瑞利散射(Rayleigh scattering)或相干散射(coherent scattering)。由于内层电子的数目随散射物原子序数的增加而增加，外层电子所占比例降低，所以波长不变的散射光子强度随之增强，而波长变长的康普顿散射光子强度随之减弱。
瑞利相干散射引起的散射光子限制在小角度范围内。即其光子角分布在光子的前进方向有尖锐的峰，偏转光子的能量损失可以忽略。随着散射光子散射角φ增大，波长不变的瑞利散射光子相对强度逐渐减弱，而波长变长的康普顿散射光子相对强度逐渐增强，同时波长的改变量也逐渐增大。
(5)光致核反应
也称为光核吸收，大于一定能量的γ光子与物质原子的原子核作用，能发射出粒子，例如（γ，n）反应。但这种相互作用的大小与其它效应相比是小的，所以可以忽略不计。光核吸收的阈能在5MeV或更高，这种过程类似于原子光电效应，但在这一过程中光子为原子核所吸收而不是由围绕核转动的壳层电子，光核吸收一般会引起中子的发射。光核吸收最显著的特点是“巨共振”(giant resonance)。光核反应中的巨共振是一种偶极共振，它来自γ光子所引起的核的电偶极激发，称为巨偶极共振(Giant Dipole Resonance，GDR)。对于轻核，吸收截面的中心约在24MeV。随着靶核质量数增加，中心能量减小，巨共振峰的位置也随之减小，最重的稳定为12MeV，巨共振的宽度(相应于半最大高度截面的能量差)随靶核而变化，大约为3-9MeV。即使是共振峰，光核截面比前面提到的光电截面要小，它对总截面的贡献小于10%，然而在辐射屏蔽设计中，光核吸收很重要，因为所发射的中子比入射的光子在重核中具有更大的穿透性。在辐照技术中引起的放射性显得更重要。
(6)核共振反应
入射光子把原子核激发到激发态，然后退激时再放出γ光子。
γ射线与物质的三种主要相互作用示意图
普通伽玛射线作用综述
前三种相互作用影响最大，如上图所示。
对于窄束γ射线（即通过吸收片后的γ光子仅由未经相互作用或称为未经碰撞的光子所组成），μ记作γ射线穿过吸收介质的总线性衰减系数，它包含了γ光子真正被介质吸收和被散射离开准直的两种贡献。有的研究直接将μ表述为总吸收系数，μ相当于介质对γ射线的宏观吸收截面，μ的量纲为长度的倒数，显然μ值反映了介质对于γ射线的吸收能力。
对于低能γ射线和原子序数高的吸收物质，光电效应占优势；对于中能γ射线和原子序数低的吸收物质，康普顿效应占优势；对于高能γ射线和原子序数高的吸收物质，电子对效应占优势。三者相对强弱可表示为下图。
γ射线与物质的三种主要相互作用
光子能量在100keV至30MeV范围内，后三种次要次要的相互作用方式对于γ射线的吸收所做的贡献小于1%。
末灾伽玛暴
γ射线爆的强度与射线源的质量成正比，以上介绍的γ射线弹的质量远远不能和宇宙中的射线源相比,末灾伽玛爆的速度超过光速，其杀伤力是神都扛不住的。
伽玛射线暴爆发过后会在其它波段观测到辐射，称为伽玛射线暴的余辉。根据波段不同可分为X射线余辉、光学余辉、射电余辉等。余辉通常是随时间而指数式衰减的，X射线余辉能够持续几个星期，光学余辉和射电余辉能够持续几个月到一年。“余辉”一词似乎不准确，笔者以为，伽玛射线爆发前，超新星在吞吃大恒星之初就发出了强光，吞吃到一部份时才发出伽玛爆，在伽玛射线形成之前就先射出了可见光，由于伽玛射线比先发出的光速度快，追上并超过了先前发出的光，在地球上观测，就以为那些光都是余辉，这其实含有错觉的成分，所以，宇宙伽玛爆发出时是超光速的，运行到一定距离后速度可能衰减到光速，银河系内的伽玛爆光柱到达地球时，应该是超光速的，而宇宙边际的伽玛射线到达地球时已经分散并减速到了光速，宇宙伽玛射线在穿过太空尘埃时会激发出光，这一部份光才是“余辉”，即，在科学家所说的“余辉”中，“原光”与“余辉”两者兼而有之。
中微子是伽玛爆的前导，末灾中微子的速度应该比超光速伽玛射线还要快，地球人先是观测到中微子变多，然后才是感觉到伽玛爆，中微子可异变生热，太阳系各行星被加热，大概是中微子的功劳，电影《2012》说的中微子，后面可能跟着伽玛爆。电影之所以没有伽玛爆场景，可能是伽玛爆太恐怖，怕观众承受不了。
科学探测表明，伽玛射线暴时变的轮廓比较复杂，往往具有多峰结构。这种多峰结构当与超新星光爆的不均匀性和宇宙尘埃的阻挡有关。尽管伽玛射线暴光柱的各段有强弱之分，但是女丑从下山到死于山下的时间应当在数小时以内，所以，不管伽玛暴的时变轮廓多么复杂，在几个小时内把人放倒，应该是没有问题的，所以，末灾伽玛爆是秒杀性灾害。
2003年至今，欧洲空间局的国际伽玛射线天体物理实验室（INTEGRAL）卫星测量了整个银河系中的铝26分布水平，数据表明，平均说来，银河系中每百年发生两次超新星爆发。
2003年至今，欧洲空间局的国际伽玛射线天体物理实验室（INTEGRAL）卫星测量了整个银河系中的铝26分布水平，数据表明，平均说来，银河系中每百年发生两次超新星爆发。
红尘阴霾
既然伽马射线是灭绝地球生物的“杀手”之一，那么，它又是如何行凶的呢？
伽马射线“袭击”地球时，首先会破坏地球大气层中平流层的分子结构，形成新的氮的氧化物(如二氧化氮)和其他化学物质，使得地球被一层“棕褐色的烟雾”包围，而臭氧层也会遭到严重破坏。整个天空会变成了棕褐色，强烈的紫外线可以直接照射到地球表面，这时的紫外线强度会比正常情况要强至少50倍，足以使地球生物丧命。到那时，大多数生活在地表或接近地表的生物，尤其是海洋浅水生物几乎都会灭绝，而深水生物则有可能幸免于难。
伽马射线的第二个“撒手锏”就是：大量氮的氧化物的形成使得地球大气层温度下降，地表降温，进而导致冰河期的来临。就像亿年前的那次生物大灭绝那样，在灾难来临前，地球上是“超乎寻常地温暖”(科学家如是说)，但就在地球上的生灵沉浸在这一“温暖”梦乡之时，恶梦却突然而至。
既然伽马射线是灭绝地球生物的“杀手”之一，那么，它又是如何行凶的呢？
伽马射线“袭击”地球时，首先会破坏地球大气层中平流层的分子结构，形成新的氮的氧化物(如二氧化氮)和其他化学物质，使得地球被一层“棕褐色的烟雾”包围，而臭氧层也会遭到严重破坏。整个天空会变成了棕褐色，强烈的紫外线可以直接照射到地球表面，这时的紫外线强度会比正常情况要强至少50倍，足以使地球生物丧命。到那时，大多数生活在地表或接近地表的生物，尤其是海洋浅水生物几乎都会灭绝，而深水生物则有可能幸免于难。
伽马射线的第二个“撒手锏”就是：大量氮的氧化物的形成使得地球大气层温度下降，地表降温，进而导致冰河期的来临。就像亿年前的那次生物大灭绝那样，在灾难来临前，地球上是“超乎寻常地温暖”(科学家如是说)，但就在地球上的生灵沉浸在这一“温暖”梦乡之时，恶梦却突然而至。
红尘一词，指人间俗世之意。古代时的“红尘”一词原意是指繁华的都市。出自东汉文学家、史学家班固《西都赋》的诗句中：“阗城溢郭，旁流百尘，红尘四合，烟云相连。”大意是说，“热闹喧嚣人流扬起的尘土(红尘)，从四方合拢，充满全城，尘土与烟云都连在一起。”后来，“红尘”演变成了“繁闹尘市”，作“人世间”解释，并首先被佛家使用，在佛经中多处出现指凡俗尘世的“红尘”一词。《红楼梦》开篇阐述石头的来源时说：“原来是无才补天，幻形人世，被那茫茫大士渺渺真人携入红尘，引登彼岸的一块顽石。”这充满神秘色彩的描写，正是来自佛家的神话故事。大家知道，中国大多数城市的尘土都不是红色的，何来红尘？伽玛爆断氢键生成的氧化氮是棕色的，那才是真正的红尘。业报的业的梵语是伽玛，配套了!
解说云：之后形成氧化氮棕色浓雾，其映照使得周围建筑物和环境色调为棕色。继而发生酸雨。导致阳光减少10%，冰川期可能来临，目前的间冰期已1万年，历史上间冰期1万年左右。阳光减少导致植物和海藻光合作用减少，和紫外线增加共同作用可能发生赤潮。
臭氧层减少40%，导致紫外线增加80%，可直接杀死暴露生物，磁暴破坏地球电场，烧毁电磁设备。大气层可能要10年才能恢复。
2011-12-27科学探索 伽马射线爆发视频：
http://v.ifeng.com/documentary/discovery/201112/0ebf9446-a911-4346-9803-3a7fe79d7665.shtml
光子带秒杀
一束伽马射线携带的能量至少是一束可见光的1万倍。和神奇绿巨人不同，伽马射线不是绿色的，而是因为它们确实超过了可见光谱，伽马射线没有任何我们能描述的颜色。但是，伽玛爆与大气反应，可以呈现出颜色。
伽马射线是光的最高能量形式，光强远超阳光。我们最熟悉的可见光彩虹仅仅是光的一种范围大得多的频谱—电磁波频谱的一部分。越过这道彩虹的红色一端(波长越来越长)是红外线、微波和无线电波，而越过紫色一端(波长越来越短)是紫外线、X射线和伽马射线。 正如高剂量的X射线通常致命一样，伽马射线的爆发也会杀死普通人。伽马射线可能会撞击电子，就像保龄球会碰到球栏一样。这些带电粒子可能会破坏它们遇到的所有化学键，产生能充当毒素的分子碎片。
简单的说，现实世界中的一颗伽马弹不会把布鲁斯?班纳变成绿巨人。相反，它可能很快把他变成一具死于辐射病的尸体，否则会立刻把他烧成灰。伽马射线有医学应用，一种叫做伽马刀的医疗设备，能通过将伽马射线对准患者的脑部杀死癌细胞。伽马刀虽然运用多年，但至今也未制造出一个绿巨人。光子带提升说是骗人的。
一束伽马射线携带的能量至少是一束可见光的1万倍。和神奇绿巨人不同，伽马射线不是绿色的，而是因为它们确实超过了可见光谱，伽马射线没有任何我们能描述的颜色。但是，伽玛爆与大气反应，可以呈现出颜色。
伽马射线是光的最高能量形式，光强远超阳光。我们最熟悉的可见光彩虹仅仅是光的一种范围大得多的频谱—电磁波频谱的一部分。越过这道彩虹的红色一端(波长越来越长)是红外线、微波和无线电波，而越过紫色一端(波长越来越短)是紫外线、X射线和伽马射线。 正如高剂量的X射线通常致命一样，伽马射线的爆发也会杀死普通人。伽马射线可能会撞击电子，就像保龄球会碰到球栏一样。这些带电粒子可能会破坏它们遇到的所有化学键，产生能充当毒素的分子碎片。
简单的说，现实世界中的一颗伽马弹不会把布鲁斯?班纳变成绿巨人。相反，它可能很快把他变成一具死于辐射病的尸体，否则会立刻把他烧成灰。伽马射线有医学应用，一种叫做伽马刀的医疗设备，能通过将伽马射线对准患者的脑部杀死癌细胞。伽马刀虽然运用多年，但至今也未制造出一个绿巨人。光子带提升说是骗人的。
生毒耗氧
伽玛爆能量巨大，可打断氢键，将空气中的稳定分子氧气、氮气、二氧化碳的化学键打断，形成氧、氮、碳离子，这些离子互相组合，形成一氧化碳、一氧化二碳（即笑气）、一氧化氮、二氧化氮、氰化氢等有害气体，由于氧气被打断氢键后参与了各种结合反应，空气中的氧气含量剧减，所以，自救主要考虑防辐射、防毒、防缺氧三点。
氰是由一个碳离子和一个氮离子结合而成的，在伽玛爆的作用下，大气中二氧化碳之C与氮气之N合成剧毒的氰离子，氰离子与氢结合成氰化氢也是剧毒物。某些彗孛星上的氰化氢气体可能也是这样形成的。彗星Elenina有苦杏仁一样的“气味”，M. Drahus，加州大学洛杉矶分校;Bin Yang，夏威夷大学， J. Hoge，联合天文中心，报告在7月30日彗星C/从2010 X1上检测到HCN(氰化氢)，当时和太阳中心距离为r=1.07AU。氰化氢为直线型分子，常温常压下为无色具有苦杏仁气味的极毒气体，最大允许的蒸汽浓度为10ppm。二次世界大战中纳粹德国常作为毒气室的杀人毒气。城市火灾中的最致命毒气就是氰化氢，两分钟内即可致人死亡，海绵、晴纶、电脑机壳燃烧都能产生氰化氢。当高能伽玛爆点燃城市，引发全城大火时，城市就成了一个超巨的纳粹毒气室，现在主流的装修燃点低，所以，提前逃跑极为重要。如果没有见光死，千万不要停下逃跑的脚步。
尽管空气中的二氧化碳含量不高，但是，生物体、土石和水泥中都含有大量的碳，空气中是从来不缺氮的，一旦高能伽玛爆抵达地面，必然生成大量的氰离子，地面材料被点燃后，碳气弥漫，此时，生成的氰气浓度更高，洞穴避伽玛不能不考虑防毒建设，要把防氰作为重中之重，洞内家具和装饰一定要选择不能燃烧生成氰气的材料。水中的碳比陆地少得多，相应地，潜艇避伽玛的防毒压力要小得多。冰雪覆盖区的洞穴的防毒压力介于两者之间。
洞穴内应建立压缩空气室和消毒门，平时，空压室用于维持洞内空气流通，伽玛爆时，用于维持呼吸和生风吹散洞口毒气，对于太深的洞穴，要有生成氧气的设施，氧气槽在空压室吹管处，空压室可以把制造的氧气及时吹到洞内各个角落。空压室就是利用封闭支洞建立的超大型石头罐子，与空压机和消毒门配套使用，有空气流通、驱毒、供氧、蓄能等多种功能，施工要求较高，防漏设计很重要，要做到各结合部不要漏气。
完善的洞穴设施不仅可以抗御伽玛爆，而且可以帮助我们度过核子冬天和漫长的火山冬天，火山冬天是不可能种植的，养食草动物也未必能保证草料供应，在洞穴内保存好食用菌种和鱼种,鱼种当以腐食性鱼虾蟹为主，始终不愁没有饵料喂它，伽玛爆过后，将鱼种投放到外面的水坑中，并开始养植食用菌，食用菌对阳光的需求小，选择需要阳光最少的菌种，可以保证火山冬天的“菜”供应，一些生活垃圾可做鱼食。正象诺亚舟一样，洞内必须有种子库和鱼种池。
伽玛爆能量巨大，可打断氢键，将空气中的稳定分子氧气、氮气、二氧化碳的化学键打断，形成氧、氮、碳离子，这些离子互相组合，形成一氧化碳、一氧化二碳（即笑气）、一氧化氮、二氧化氮、氰化氢等有害气体，由于氧气被打断氢键后参与了各种结合反应，空气中的氧气含量剧减，所以，自救主要考虑防辐射、防毒、防缺氧三点。
氰是由一个碳离子和一个氮离子结合而成的，在伽玛爆的作用下，大气中二氧化碳之C与氮气之N合成剧毒的氰离子，氰离子与氢结合成氰化氢也是剧毒物。某些彗孛星上的氰化氢气体可能也是这样形成的。彗星Elenina有苦杏仁一样的“气味”，M. Drahus，加州大学洛杉矶分校;Bin Yang，夏威夷大学， J. Hoge，联合天文中心，报告在7月30日彗星C/从2010 X1上检测到HCN(氰化氢)，当时和太阳中心距离为r=1.07AU。氰化氢为直线型分子，常温常压下为无色具有苦杏仁气味的极毒气体，最大允许的蒸汽浓度为10ppm。二次世界大战中纳粹德国常作为毒气室的杀人毒气。城市火灾中的最致命毒气就是氰化氢，两分钟内即可致人死亡，海绵、晴纶、电脑机壳燃烧都能产生氰化氢。当高能伽玛爆点燃城市，引发全城大火时，城市就成了一个超巨的纳粹毒气室，现在主流的装修燃点低，所以，提前逃跑极为重要。如果没有见光死，千万不要停下逃跑的脚步。
尽管空气中的二氧化碳含量不高，但是，生物体、土石和水泥中都含有大量的碳，空气中是从来不缺氮的，一旦高能伽玛爆抵达地面，必然生成大量的氰离子，地面材料被点燃后，碳气弥漫，此时，生成的氰气浓度更高，洞穴避伽玛不能不考虑防毒建设，要把防氰作为重中之重，洞内家具和装饰一定要选择不能燃烧生成氰气的材料。水中的碳比陆地少得多，相应地，潜艇避伽玛的防毒压力要小得多。冰雪覆盖区的洞穴的防毒压力介于两者之间。
洞穴内应建立压缩空气室和消毒门，平时，空压室用于维持洞内空气流通，伽玛爆时，用于维持呼吸和生风吹散洞口毒气，对于太深的洞穴，要有生成氧气的设施，氧气槽在空压室吹管处，空压室可以把制造的氧气及时吹到洞内各个角落。空压室就是利用封闭支洞建立的超大型石头罐子，与空压机和消毒门配套使用，有空气流通、驱毒、供氧、蓄能等多种功能，施工要求较高，防漏设计很重要，要做到各结合部不要漏气。
完善的洞穴设施不仅可以抗御伽玛爆，而且可以帮助我们度过核子冬天和漫长的火山冬天，火山冬天是不可能种植的，养食草动物也未必能保证草料供应，在洞穴内保存好食用菌种和鱼种,鱼种当以腐食性鱼虾蟹为主，始终不愁没有饵料喂它，伽玛爆过后，将鱼种投放到外面的水坑中，并开始养植食用菌，食用菌对阳光的需求小，选择需要阳光最少的菌种，可以保证火山冬天的“菜”供应，一些生活垃圾可做鱼食。正象诺亚舟一样，洞内必须有种子库和鱼种池。
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