conversão interna

conversão interna é outro processo eletromagnético que pode ocorrer no núcleo e que compete com a emissão gama. Às vezes, os campos elétricos multipolares do núcleo interagem com elétrons orbitais com energia suficiente para ejetá-los do átomo. Este processo não é o mesmo que emitir um raio gama que derruba um elétron do átomo. Também não é o mesmo que o decaimento beta, uma vez que o elétron emitido era anteriormente um dos elétrons orbitais, enquanto o elétron em decaimento beta é produzido pelo decaimento de um nêutron.

Um exemplo usado por Krane é que de 203Hg, que decai para 203Tl por emissão beta, deixando o 203Tl em um eletromagneticamente estado excitado. Ele pode avançar para o estado do solo emitindo um raio gama de 279.190 keV, ou por conversão interna. Neste caso, a conversão interna é mais provável. Desde o processo de conversão interna pode interagir com qualquer um dos elétrons orbitais, o resultado é um espectro de conversão interna de elétrons que será visto como sobreposta sobre o elétron espectro de energia do beta de emissão. O rendimento energético desta transição electromagnética pode ser tomado como 279.190 keV, de modo que os electrões ejetados terão essa energia menos a sua energia de ligação no átomo filha de 203Tl.

O diagrama acima é, naturalmente, conceitual apenas e não em escala, uma vez que o raio nuclear de tálio é modelado para ser cerca de 0.7×10-14 m e o raio do átomo é cerca de 1.76×10-10m, um fator de cerca de 25.000 maior! E é claro que as órbitas do tipo planetário dos elétrons são irrealistas, uma vez que as propriedades de onda dos elétrons levam a distribuições de carga que dão uma probabilidade finita de que o elétron K mostrado acima irá realmente se estender dentro do núcleo para que o núcleo possa interagir com ele e entregar sua energia excessiva. Um exame da distribuição de elétrons para o átomo mais simples, hidrogênio, pode dar a perspectiva de que o elétron tem uma probabilidade pequena mas finita de se estender para o núcleo. A partir da tabela de energias de ligação abaixo, você pode ver que a energia de ligação do elétron de K-shell é mais de 85.000 volts de elétrons em comparação com 13,6 eV para o elétron de hidrogênio, ou mais de 6.000 vezes maior.

Elétron emissões de Hg-203 para o Tl-203 decadência, medido por A. H. Wapstra, et al., Physica 20, 169 (1954).

a resolução ainda maior, os três L conchas podem ser resolvidos. Da C. J. Herrlander and R. L. Graham, Nucl. Phys. 58, 544 (1964).

a resolução da detecção de electrões é suficientemente boa para que tais espectros de conversão interna de electrões possam ser usados para estudar as energias de ligação dos electrões em átomos pesados. Neste caso, as energias elétricas medidas podem ser subtraídas da energia de transição, conforme indicado pela emissão gama, 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

além de informações a partir da conversão interna elétrons sobre as energias de ligação dos elétrons no átomo filho, as intensidades relativas dessas conversão interna de elétrons picos pode dar informações sobre os elétrica multipolar personagem do núcleo.