γ躍遷γ躍遷與物質(zhì)相互作用

1+++++++++－中微子

光子2

衰變一般性質(zhì)當(dāng)原子核發(fā)生

衰變和

衰變時，衰變后的子核往往處于激發(fā)態(tài)，

衰變就是退激發(fā)躍遷過程所導(dǎo)致的能量釋放。一般而言，核的衰變數(shù)不等于所釋放出的射線數(shù)。60Co(T=5.27a)

-0.309MeV(100%)1.33MeV2.50MeV0

1

23不穩(wěn)定原子核從高激發(fā)態(tài)向低激發(fā)態(tài)或基態(tài)躍遷，稱為γ躍遷。γ躍遷可發(fā)射γ光子，也可以發(fā)射內(nèi)轉(zhuǎn)換電子。γ躍遷常常伴隨著α、β衰變發(fā)生。因此，γ光子的能量對應(yīng)于能級差，也就是說是具有分立的、不連續(xù)的值。常見的γ光子能量在keV-10MeV量級。41、能量守恒§7.1γ躍遷的守恒律60Co(T=5.27a)1.33MeV2.50MeV0

1

22、角動量守恒53、宇稱守恒根據(jù)γ輻射宇稱分類，將γ輻射分為電2L極輻射（EL輻射）及磁2L極輻射（ML輻射）EL輻射宇稱：

ML輻射宇稱：

EL輻射是由原子核內(nèi)電荷密度變化引起的，而ML是由電流密度變化和內(nèi)在磁矩變化引起。6

衰變躍遷幾率：單質(zhì)子模型電躍遷：核中電荷分布的貢獻磁躍遷：核中電荷運動和核磁距的貢獻多極輻射的極次由2L決定，如：L=1為偶極輻射，L=2為四極輻射等。78

衰變電躍遷與磁躍遷的比較：不同極次躍遷的比較：電躍遷快于磁躍遷；輻射的極次越低，躍遷越快。9

衰變選擇定則角動量守恒：宇稱守恒：選擇定則表：10純的M10＋3/2＋1＋5/2＋M1+E21112??????????????????1314內(nèi)轉(zhuǎn)換（IC）

當(dāng)有較高能態(tài)向較低能態(tài)躍遷時的另一個競爭的過程是：處于激發(fā)態(tài)的原子核，通過與核外電子發(fā)生電磁作用，把激發(fā)能直接交給核外電子，使電子離開原子而發(fā)射的過程，叫做內(nèi)轉(zhuǎn)換（IC）。這些電子稱為內(nèi)轉(zhuǎn)換電子。15

衰變內(nèi)轉(zhuǎn)換電子：退激發(fā)躍遷的能量釋放直接轉(zhuǎn)換為原子核外電子的動能，從而導(dǎo)致內(nèi)殼層電子的發(fā)射。能量守恒：內(nèi)轉(zhuǎn)換系數(shù)：發(fā)射內(nèi)轉(zhuǎn)換電子時，原子核的自旋和宇稱的變化為0+。16171）α隨Z3增加，越重的核內(nèi)轉(zhuǎn)換越重要。2）α隨躍遷能量增加而迅速減小。3）L越大（即躍遷極次越高），內(nèi)轉(zhuǎn)換系數(shù)越大。5、內(nèi)轉(zhuǎn)換過程不是“內(nèi)部光電效應(yīng)過程”1）測得的內(nèi)轉(zhuǎn)換電子強度比γ射線“內(nèi)光電效應(yīng)”算得的強度大兩個量級。2）γ輻射不可能有0→0的躍遷，但是實驗觀察到有0→0躍遷的內(nèi)轉(zhuǎn)換過程發(fā)生。這說明內(nèi)轉(zhuǎn)換過程是原子核直接將能量交給軌道電子的過程，并無γ射線作中介。181920

衰變同質(zhì)異能素：具有較長壽命（>0.1s)的激發(fā)態(tài)核素（AmX）同質(zhì)異能素發(fā)生的

躍遷（或內(nèi)轉(zhuǎn)換）稱為同質(zhì)異能躍遷(IT)同質(zhì)異能素可以直接發(fā)生

衰變和

衰變。113Sn(T=118d)EC(1.8%)EC(98.2%)0.253MeV

0.393MeV(65%)IC(35%)113mIn(T=104min)113In212223我們?nèi)绾螐膶嶒瀬泶_定gamma躍遷的類型？？2425γ－γ角關(guān)聯(lián)1、γ－γ角關(guān)聯(lián)的本質(zhì)26272829303132

射線與物質(zhì)相互作用光電效應(yīng)光電子能量：光電截面：33

射線與物質(zhì)相互作用Computon散射運動學(xué)關(guān)系：

hvEehv’34

射線與物質(zhì)相互作用散射截面單電子：原子：35

射線與物質(zhì)相互作用電子對效應(yīng)：光子在庫侖場的作用下轉(zhuǎn)換為正負電子對能量關(guān)系：電子對效應(yīng)截面：36

射線與物質(zhì)相互作用三種效應(yīng)與原