Гамма-випромінювання
Гамма-випромінювання складається з фотони високої енергії, які ядро випромінює під час переходу з збуджений ядерний стан у стан з меншою енергії. За чистої гамма-дезбудження А і Z не змінюються; змінюється внутрішній енергетичний стан ядра.
Дезбудження
Після альфа, бета-версія, розщеплення або іншої дочірнє ядро ядерної реакції може залишитися схвильований і потім випромінити гамма фотон.
Бухгалтерія: (A,Z)*→(A,Z)+γ. елемент і ізотоп залишаються тими самими.
Енергія фотонів
Eγ=hν=hc/λ і приблизно дорівнює різниці ядерні рівні із малою корекція віддачі.
Ядерні прогалини часто лежать у кеВ–МеВ, тому гамма-випромінювання набагато коротші за видиме світло.
Результат
Результат: pm
Дискретні лінії
Визначені ядерні переходи дають характерні гамма-енергії. Гамма-спектроскопія використовується для ідентифікація радіонуклідів і рівнях.
Пікова інтенсивність залежить також від розгалуження, ефективність детектора, геометрія та затухання.
Правила відбору
Гамма-переходи класифікують як електричний або магнітні мультиполи: E1, M1, E2 тощо. Кутовий момент і зміни паритету обмежують дозволені переходи.
Енергетично дозволений перехід може бути дуже повільним, якщо потребує вища багатополярність.
Ізомери і внутрішнє перетворення
Деякі збуджені ядерні стани мають великі терміни життя і називаються метастабільні ізомери.
В енергія переходу внутрішнього перетворення передається атомний електрон; A і Z при цьому також не змінюються.
Взаємодія з речовиною
Гамма-фотони взаємодіють через фотоелектричний ефект, Комптонівське розсіювання і парне виробництво залежно від енергії та матеріал.
Затухання є приблизно експоненціальний і екранування має враховувати енергія фотонів та склад.
Гамма і рентгенівські промені
Обидва є фотони. Назва переважно визначається походження: гамма — ядерний перехід, характерний рентген — перехід електронної оболонки.
Енергетичні діапазони можуть перекриватися, тож сама енергії не визначає термін.
Затухання і вимірювання
Для вузького моноенергетичний промінь в однорідному абсорбер приблизно I=I₀e^(−μx), де μ залежить від енергія фотонів та матеріал. Це інтенсивність ослаблення, а не плавна втрата енергії кожним фотон.
Виміряний гамма-спектр містить піки повної енергії, Континуум Комптона і фон, тому відповідь детектора треба враховувати.
Розібраний приклад
Бухгалтерія
⁶⁰Ni*→⁶⁰Ni+γ.
Розв’язання
A і Z не змінюються.
Фотон
Eγ=1,00 MeV.
Розв’язання
ν≈2,42×10²⁰ Hz.
елемент
Чи змінюється елемент?
Розв’язання
Ні.