什么是内部转换-定义

内转换

内转换是一个电磁过程，通过这个过程，核激发态衰变直接排放其中一个原子的电子．内转换竞争对手伽马辐射，但在这种情况下的电磁多极场核不导致伽马射线的发射，相反，场直接与原子电子相互作用。相比β衰变，由一个弱力,电子是由放射性原子发出的，而不是由原子核发出的。由于这个原因,内转换只要伽马衰变是可能的，就可能发生，除非原子完全电离。

请注意,,高能电子内部转换产生的粒子不叫β粒子，因为后者来自β衰变，它们是在核衰变过程中新产生的。

可以看出，如果一个核通过衰减内转换,原子而且质量数据子核的能态不变，但子核会形成同一元素不同的能态。这与伽马衰变非常相似，但在这种情况下，没有伽马射线从一个被激发的原子核发射出来。

由于过程中留下了一个空缺在电子产生的电子能级中，原子的外层电子级联了填充较低的原子层，和一个或多个特征x射线通常发出。有时x射线可能与另一个轨道上的电子相互作用，而这个电子可能被原子弹射出去。第二个被抛出的电子叫做an俄歇电子．这和电子俘获但在俘获电子的情况下，原子核的原子序数会发生变化。因此，原子因此发射出一次高能电子、特征x射线或二次俄歇电子，而这些电子都不是源自该核。

内部转换理论

在电子的量子力学模型中，有一个有限的概率在原子核中找到电子。在内部转换过程中，K壳层电子(内壳层电子)的波函数被称为穿透原子核的体积。注意,典型的核半径都是这样的10^-14年m。在这种情况下，电子可能与一个被激发的原子核耦合，并直接获得核跃迁的能量，没有中间伽马射线．因此,大多数内转换电子(ICE)来自K壳层，因为这些电子在原子核内的可能性最大。然而，L、M和N壳中的s态也能够与核场耦合，并从这些壳中引起ICE抛射。

内部转换电子(ICE)能，即跃迁能E_过渡减去轨道电子的结合能E_b.e。,如:

例如,²⁰³Hg是β放射性核素，它产生的连续β光谱的最大能量为214 keV。这种衰变产生子核的激发态²⁰³Tl，然后衰减非常快(~ 10^－10S)到基态发射a伽马射线的能量279.2 keV或一个内转换电子．如果我们分析粒子的光谱，我们可以看到粒子的典型连续光谱特定能量下的窄峰．这些峰是由内转换电子(冰)。自结合能K个电子的数量²⁰³Tl为85.5 keV, K线的能量为:

T_e(K) = 279.2 - 85.5 = 194 keV

由于结合能较小，L线和m线的能量较高。由于内部转换过程可以与轨道上的任何电子相互作用，其结果是一个内部转换电子的光谱，它将被视为叠加在beta发射的电子能谱上。这些ICE峰的相对强度可以提供原子核的电多极特性和衰变过程的信息。

特别推荐:肯尼斯·s·克兰。核物理导论，第三版，Wiley, 1987, ISBN 978-0471805533

内转换系数

的内转换系数(ICC),α，表征了内部转换与伽马射线发射之间的竞争。在某些情况下，内转换优于伽马衰变。在其他国家，它可能完全可以忽略不计。的内转换系数定义为内部转换衰变数与伽马衰变数之比。对于每个电子壳层(即K、L、M壳层等)，定义了这个ICC，使总比为α_总计，为每个壳的ICCs之和，为:

α_总计=α_K+α_l+α_米= IC数/伽马衰变数

例如，在35kev的激发态的衰变中¹²⁵Te(由125I衰变产生)，7%的衰变发射伽马射线，而93%的衰变发射转换电子。因此，这个激发态的内部转换系数(¹²⁵Te)为ICC = 93/7 = 13.3。

使用Band-Raman内部转换系数计算器，可以使用原子物理原理计算ICCs，因为它主要取决于原子核中心原子电子的密度。随着原子序数(Z)的增加和伽玛射线能量的减少，观察到内转换系数增加。

参见:

放射性衰变