conversia internă

conversia internă este un alt proces electromagnetic care poate apărea în nucleu și care concurează cu emisia gamma. Uneori câmpurile electrice multipole ale nucleului interacționează cu electronii orbitali cu suficientă energie pentru a-i scoate din atom. Acest proces nu este același lucru cu emiterea unei raze gamma care bate un electron din atom. De asemenea, nu este același lucru cu dezintegrarea beta, deoarece electronul EMIS a fost anterior unul dintre electronii orbitali, în timp ce electronul în dezintegrarea beta este produs de dezintegrarea unui neutron.

un exemplu folosit de Krane este cel de 203hg, care se descompune la 203tl prin emisie beta, lăsând 203Tl într-o stare excitată electromagnetic. Poate trece la starea de bază prin emiterea unei raze gamma de 279.190 Kev sau prin conversie internă. În acest caz, conversia internă este mai probabilă. Deoarece procesul de conversie internă poate interacționa cu oricare dintre electronii orbitali, rezultatul este un spectru de electroni de conversie interni care vor fi văzuți ca suprapuși spectrului de energie electronică al emisiei beta. Randamentul energetic al acestei tranziții electromagnetice poate fi luat ca 279.190 keV, astfel încât electronii ejectați vor avea acea energie minus energia lor de legare în atomul fiică de 203tl.

diagrama de mai sus este desigur doar conceptuală și nu la scară, deoarece raza nucleară a taliului este modelată pentru a fi de aproximativ 0, 7×10-14 m, iar raza atomului este de aproximativ 1.76×10-10m, un factor de aproximativ 25.000 mai mare! Și, desigur, orbitele de tip planetar ale electronilor sunt nerealiste, deoarece proprietățile de undă ale electronilor duc la distribuții de sarcină care dau o probabilitate finită ca electronul K prezentat mai sus să se extindă de fapt în interiorul nucleului, astfel încât nucleul să poată interacționa cu acesta și să-și predea excesul de energie. O examinare a distribuției electronilor pentru cel mai simplu atom, hidrogenul, poate da perspectiva că electronul are o probabilitate mică, dar finită de a se extinde în nucleu. Din tabelul energiilor de legare de mai jos, puteți vedea că energia de legare a electronului k-shell este de peste 85.000 de electroni volți comparativ cu 13,6 eV pentru electronul de hidrogen sau de peste 6.000 de ori mai mare.

emisiile de electroni din dezintegrarea Hg-203 la Tl-203, măsurate de A. H. Wapstra și colab., Physica 20.169 (1954).

la o rezoluție și mai mare, cele trei cochilii L pot fi rezolvate. De La C. J. Herrlander și R. L. Graham, Nucl. Fizică. 58, 544 (1964).

rezoluția detectării electronilor este suficient de bună încât astfel de spectre electronice de conversie interne pot fi utilizate pentru a studia energiile de legare ale electronilor din atomii grei. În acest caz, energiile electronice măsurate pot fi scăzute din energia de tranziție, așa cum este indicat de emisia gamma, 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

pe lângă informațiile de la electronii de conversie interni despre energiile de legare ale electronilor din atomul fiică, intensitățile relative dintre aceste vârfuri de electroni de conversie interne pot oferi informații despre caracterul multipol electric al nucleului.