intern konvertering

intern konvertering er en anden elektromagnetisk proces, der kan forekomme i kernen, og som konkurrerer med gamma-emission. Nogle gange interagerer de multipole elektriske felter i kernen med orbitale elektroner med tilstrækkelig energi til at skubbe dem ud af atomet. Denne proces er ikke den samme som at udsende en gammastråle, der banker en elektron ud af atomet. Det er heller ikke det samme som beta-henfald, da den udsendte elektron tidligere var en af orbitalelektronerne, hvorimod elektronen i beta-henfald produceres ved henfald af en neutron.

et eksempel, der anvendes af Krane, er 203hg, som henfalder til 203tl ved beta-emission, hvilket efterlader 203tl i en elektromagnetisk ophidset tilstand. Det kan fortsætte til jordtilstanden ved at udsende en 279.190 Kev gammastråle eller ved intern konvertering. I dette tilfælde er den interne konvertering mere sandsynlig. Da den interne konverteringsproces kan interagere med en hvilken som helst af orbitalelektronerne, er resultatet et spektrum af interne konverteringselektroner, som vil blive set som overlejret på elektronenergispektret for beta-emissionen. Energiudbyttet af denne elektromagnetiske overgang kan tages som 279.190 keV, så de udstødte elektroner vil have den energi minus deres bindende energi i 203tl datteratomet.

diagrammet ovenfor er naturligvis kun konceptuelt og ikke skaleres, da thalliums nukleare radius er modelleret til at være omkring 0, 7h10-14 m, og atomets radius er omkring 1.76h10-10m, en faktor på omkring 25.000 større! Og selvfølgelig er elektronernes planetariske kredsløb urealistiske, da elektronernes bølgeegenskaber fører til ladningsfordelinger, der giver en endelig Sandsynlighed for, at K-elektronen vist ovenfor faktisk vil strække sig inde i kernen, så kernen kan interagere med den og aflevere sin overskydende energi. En undersøgelse af elektronfordelingen for det enkleste atom, hydrogen, kan give perspektivet om, at elektronen har en lille, men endelig Sandsynlighed for at strække sig ind i kernen. Fra tabellen over bindingsenergier nedenfor kan du se, at k-shell-elektronens bindingsenergi er over 85.000 elektronvolt sammenlignet med 13,6 eV for hydrogenelektronen eller over 6.000 gange større.

Elektronemissioner fra HG-203 til Tl-203 henfald, målt ved A. H., Physica 20, 169 (1954).

Ved endnu højere opløsning kan de tre L-skaller løses. Af C. J. Herrlander og R. L. Graham, Nucl. Phys. 58, 544 (1964).

opløsningen af elektrondetekteringen er god nok til, at sådanne interne konverteringselektronspektre kan bruges til at studere elektronernes bindingsenergier i tunge atomer. I dette tilfælde kan de målte elektronenergier trækkes fra overgangsenergien som angivet ved gamma-emissionen, 279.190 kev.

Binding energies for 203Tl K 85.529 keV LI 15.347 keV LII 14.698 keV LIII 12.657 keV M 3.704 keV

intensiteter af disse interne konverteringselektrontoppe kan give information om kernens elektriske multipolkarakter.