Внутренняя конверсия

       Явление внутренней конверсии состоит в том, что атомное ядро, находящееся в возбужденном состоянии с энергией   E_i может перейти в состояние с меньшей энергией E_f, передав энергию W_if = E_i - E_f одному из электронов атомной оболочки. В результате внутренней конверсии испускается электрон, энергия которого E_e определяется соотношением

E_e = W_if - E_K,L,M...,

где E_K,L,M.. - энергия связи электрона в K-, L-, M-... оболочках. В процессе внутренней конверсии участвует виртуальный фотон. Внутренняя конверсия - процесс конкурирующий с γ-излучением.   Конкуренция между γ-излучением и внутренней конверсией характеризуется полным коэффициентом внутренней конверсии α, который равен отношению вероятностей испускания электрона N_e к вероятности испускания γ-кванта N_γ.

α = N_e/N_γ= α_K + α_L + α_M +...,

где α_K, α_L,  α_M,...- парциальные коэффициенты внутренней конверсии для электронов K-, L-, M-... оболочек.
    Величина коэффициента внутренней конверсии сильно возрастает с увеличением мультипольности перехода и уменьшением его энергии, растет с увеличением заряда ядра.  На рис.2 показаны теоретически рассчитанные коэффициенты внутренней конверсии.

Рис.2. Теоретически расчитанные коэффициенты внутренней конверсии для элемента с Z = 40

    В случае 0-0 переходов внутренняя конверсия - единственный способ снятия возбуждения ядра. Явление 0-0-перехода возникает в том случае, когда основной и первый возбужденный уровни ядра имеют спин 0. Такая ситуация имеет место, например, в ядре ⁷²Ge, в котором основной и первый возбужденный уровни имеют характеристики 0⁺ (рис. 3). Если ядро оказывается в первом возбуждённом состоянии, оно не может перейти в основное состояние путём испускания гамма-кванта, так как реального фотона E0 с нулевым моментом не существует. Но оказывается, что виртуальный E0 гамма-квант с нулевым моментом и положительной четностью может существовать. И этот квант действительно обеспечивает снятие возбуждения ядра путем внутренней конверсии.

    Процесс внутренней конверсии всегда сопровождается рентгеновским излучением, возникающем при переходе электронов с внешних оболочек атома на освободившиеся в результате конверсии состояния K-, L-, M-...оболочек.

17.11.2015