发生伽马衰变时就会释放出伽马射线 。不过，伽马衰变一般不会独立发生，而是同时伴随着阿尔法衰变或贝塔衰变发生 。所谓阿尔法衰变，其实就是原子核自发性地释放出由两个中子和两个质子构成的α粒子；也就是说，发生阿尔法衰变时，原子核的中子和质子数量就减少了，这就意味着它的结构发生了改变，于是它就会转化成另一种核素 。
除了释放出质子和中子之外，原子核的中子和质子还可能会相互转化——当一个中子转化成一个质子时，会同时释放出一粒电子；当一粒质子转化成一粒中子时，会同时释放出一粒正电子 。这种现象就被称为β衰变，而在β衰变中释放出来的电子或正电子就被称为β粒子 。那么伽马衰变又是怎么回事呢？在原子核发生了α衰变或者β衰变后，仍然处于不稳定的激发态，还需要释放出一定的能量才能稳定下来，这个过程被称为“退激发” 。
在退激发的过程中释放出来的能量就被称为γ粒子，也就是我们通常所说的伽马射线，此时发生的衰变就叫伽马衰变 。这也正是上文所说的伽马射线通常都会伴随着阿尔法衰变或贝塔衰变的原因 。这就是伽马射线的产生原理 。至于说人类何时能掌握伽马射线，我不太懂你这句话是什么意思，如果指的是应用，那么伽马射线在医疗及军事领域早就已经有所应用了；但如果要说完全理解伽马射线，尤其是宇宙中的伽马射线暴，还路漫漫其修远兮 。
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