Испускание - электрон - конверсия
Cтраница 1
Испускание электрона конверсии, так же как и / ( - захват, приводит к образованию атома с недостающим электроном в одной из электронных оболочек. При последующем заполнении пустого места в электронной оболочке испускается характеристическое рентгеновское излучение данного элемента. Поскольку наиболее вероятным является нахождение близ ядра электронов К-оболочки, обычно поглощаются именно эти электроны. Поэтому этот процесс называют / ( - захватом, хотя в действительности в нем могут участвовать также электроны L - и М - оболочек. В случае электронов внутренней конверсии характеристическое излучение соответствует тому возбужденному ядру, которым эти электроны испускаются. Наблюдая определенное характеристическое излучение, можно указать, какому элементу соответствует электрон конверсии. Этим методом было впервые обнаружено несомненное существование изомерных переходов. [1]
Определить энергию отдачи при испускании электрона конверсии атомом теллура-129, если энергия испускаемого электрона составляет 70 Д эв. [2]
Рентгеновские лучи, образующиеся в результате испускания электронов конверсии, имеют характеристический спектр излучающего элемента. В случае образования их при / ( - захвате рентгеновский спектр соответствует элементу, имеющему заряд на единицу меньше, чем радиоактивный изотоп, обладающий К-захватом. [3]
Если бы внутренняя конверсия имела двухступенчатый характер, то испускание электронов конверсии всегда сопровождалось бы испусканием у-фотонов соответствующей энергии, так как фотоэффект может вызвать только незначительная часть у-фотонов, испускаемых ядром. Однако известны случаи испускания конверсионных электронов при отсутствии у-квантов с энергией, соответствующей энергии конверсионных электронов. Интенсивность однородных групп конверсионных электронов примерно в 100 раз больше интенсивности тех же электронов, освобождаемых при прочих равных условиях в процессе фотоэффекта. Это дает указания на то, что электроны конверсии возникают в процессе прямой передачи энергии от возбужденного ядра к электронам оболочки. При этом само ядро без излучения у-кванта возвращается в нормальное состояние. [4]
В результате внутренней конверсии возникает незаполненное место в одной из внутренних электронных оболочек, поэтому испускание электронов конверсии всегда сопровождается испусканием характеристических рентгеновых лучей и электронов Оже. [5]
Итак, сущность явления внутренней конверсии состоит в том, что возбужденное атомное ядро переходит в состояние с меньшей энергией путем непосредственной передачи энергии возбуждения электрону, входящему в состав электронной оболочки атома. Испускание электронов конверсии обусловлено непосредственным электромагнитным взаимодействием ядра с электррнами оболочки. [6]
 |
Зависимость энергии отдачи от массы атомов отдачи и энергии электронов конверсии. [7] |
Энергия электронов конверсии обычно составляет десятки и сотни кэв, а энергия отдачи - от сотых долей до нескольких эв. В табл. 7.3 приведены величины энергии отдачи при испускании электронов конверсии в зависимости от их энергии и массы атомов отдачи. [8]
Если возбужденное ядро имеет небольшую энергию, то его переход в невозбуждениое состояние может происходить излучением фотона или электрона конверсии. Электрон конверсии срывается с / С-оболочки атома, вследствие этого у-излуч & ше низкой энергии сопровождается испусканием электронов конверсии. Переход электронов с высших на освободившуюся внутреннюю оболочку атома вызывает характеристическое рентгеновское излучение элемента, испускающего у-лучи. [9]
Кэмпбелл исследовал химические эффекты изомерного перехода Br80m ( 4 6 ч) - Вг80 ( 18 мин) в бромат-ионах в водном растворе как функцию рН и добавления окисляющих и восстанавливающих агентов. В этом переходе ядерная отдача небольшая, однако можно ожидать, что химические реакции будут происходить вследствие ионизации в процессе испускания электронов конверсии. Автор указывает, что примерно в 11 % переходов неизбежно вновь образуется бро-мат, но, кроме того, 20 % переходов ведут к нестабильному фрагменту, вероятно бромиту, который обычно может быть вновь окислен до бромата, но в присутствии метанола восстанавливается до низких форм окисления. [10]
Внутренняя конверсия уменьшает интенсивность рассеянного излучения. При резонансном поглощении у-излучения только 1 / ( 1 а) доля возбужденных состояний распадается, вновь испуская у-квант, а а / ( 1 а) доля распадается с испусканием электронов конверсии. Поскольку для мессбауэровских низкоэнергетических переходов коэффициенты внутренней конверсии, как правило, очень большие, интенсивности электронов конверсии или рентгеновских лучей, испускаемых после конверсии, также велики. [11]
Энергия отдачи при изомерном переходе может быть результатом испускания у-квантов низкой энергии и электронов конверсии. Величина энергии отдачи оказывается в большинстве случаев ниже энергии связи атомов в молекулах и, следовательно, в процессе изомерного перехода не должно происходить нарушение химических связей атома отдачи, с другими атомами молекулы. Например, для 8 Вг энергия отдачи равна 0 015 эв при излучении у-кванта и 0 34 эв при испускании электрона конверсии, для i27mje - 0 034 эв при излучении у-кванта и 0 42 эв при испускании электрона конверсии и для 69mZn при испускании у-кванта-1 55 эв и электрона конверсии - 5 эв. Так как у 89mZn лишь 6 % у-перехо-дов конвертировано, то 69Zn после у-распада 69mZn в его диэтил-производном практически весь остается в виде материнского соединения. В то же время имеет место нарушение химических связей ШтТе в его диэтилпроизводном, несмотря на то что энергия отдачи после перехода на низший энергетический уровень ниже энергии связи. [12]
Выделение образовавшегося радиоактивного изотопа оказывается возможным, если он находится в ином химическом состоянии, чем стабильный или радиоактивный изотоп, из которого он образовался. При реакции ( п, т) это имеет место благодаря эффекту отдачи ядра при выделении у-кванта, в случае изомерного перехода - благодаря испусканию электронов конверсии. [13]
Энергия отдачи при изомерном переходе может быть результатом испускания у-квантов низкой энергии и электронов конверсии. Величина энергии отдачи оказывается в большинстве случаев ниже энергии связи атомов в молекулах и, следовательно, в процессе изомерного перехода не должно происходить нарушение химических связей атома отдачи, с другими атомами молекулы. Например, для 8 Вг энергия отдачи равна 0 015 эв при излучении у-кванта и 0 34 эв при испускании электрона конверсии, для i27mje - 0 034 эв при излучении у-кванта и 0 42 эв при испускании электрона конверсии и для 69mZn при испускании у-кванта-1 55 эв и электрона конверсии - 5 эв. Так как у 89mZn лишь 6 % у-перехо-дов конвертировано, то 69Zn после у-распада 69mZn в его диэтил-производном практически весь остается в виде материнского соединения. В то же время имеет место нарушение химических связей ШтТе в его диэтилпроизводном, несмотря на то что энергия отдачи после перехода на низший энергетический уровень ниже энергии связи. [14]
Это происходит в результате внутренней конверсии. Образование электрона внутренней конверсии увеличивает энергию отдачи для Вг80 до 0 034 эв и на очень короткое время повышается заряд ядра, что вызывает испускание электронов Оже. Решающее влияние оказывает перемещение электронов на более внутренние орбиты и образование благодаря этому иона радиоактивного ядра. Справедливость этого видна из сопоставления результатов опытов по извлечению Zn69 ( 57 мин. Изомерный переход цинка не сопровождается испусканием электронов конверсии, и поэтому, несмотря на большую энергию f - квантов и в 40 раз большую энергию отдачи, Zn69 ( 57 мин. [15]
Страницы: 1