Конверсия внутренняя

Конве́рсия внутренняя

Гамма-излучения, явление, наблюдаемое при переходе возбуждённого атомного ядра в состояние с меньшей энергией, когда высвобождаемая энергия не излучается в виде γ-кванта, а передаётся непосредственно одному из электронов того же атома. При этом вместо γ-кванта испускается конверсионный электрон. Электроны могут быть испущены с различных оболочек атома, и соответственно различают К-, L-, М- и т.д. электроны. Энергия электрона равна разности энергии конвертированного ядерного перехода и энергии связи оболочки, с которой он испускается. Измерение энергетических спектров конверсионных электронов позволяет определить энергию переходов и их мультипольность (см. Ядерная спектроскопия).

Вероятность К. в. по отношению к вероятности перехода с испусканием γ-кванта характеризуется коэффициентом внутренней конверсии, определяемым, как отношение интенсивности потока конверсионных электронов (полной или для данной электронной оболочки) к интенсивности γ-излучения для данного ядерного перехода. Расчёты коэффициента внутренней конверсии проводятся методами квантовой теории поля (См. Квантовая теория поля) с учётом экранирования заряда ядра электронами других оболочек атома и конечных размеров ядра (см. Ядро атомное). Коэффициент внутренней конверсии изменяется в широких пределах (10³—10^-4) в зависимости от энергии и мультипольности ядерного перехода, а также от заряда ядра и от оболочки, на которой происходит К. в. Он тем больше, чем меньше энергия, чем выше мультипольность и чем больше заряд ядра. Для переходов между ядерными состояниями со Спинами, равными нулю, испускание γ-квантов абсолютно запрещено и переход ядра в таких случаях происходит только путем К. в. Сравнение экспериментально измеренных коэффициентов К. в. с рассчитанными теоретически является одним из основных методов определения мультипольностей переходов и квантовых характеристик (спинов и чётностей) ядерных состояний.

При энергиях ядерных переходов, превышающих удвоенную энергию покоя электрона: E₀ > 2mс² = 1,022 Мэв, может происходить К. в. с образованием электронно-позитронных пар (парная конверсия), вероятность которой растет с ростом энергии перехода (см. Аннигиляция и рождение пар). Спектры электронов и позитронов парной конверсии непрерывные, причём суммарная кинетическая энергия электрона и позитрона равна: E₀ — 2mс². Частным случаем парной конверсии является К. в. с испусканием моноэнергетических позитронов. Она имеет место, когда электрон пары захватывается на какую-либо оболочку того же атома, освободившуюся в результате предшествующего ядерного превращения.

Лит.: Грошев Л. В., Шапиро И. С., Спектроскопия атомных ядер, М., 1952; Гамма-лучи, под ред. Л. А. Слив, М. — Л., 1961; Альфа-, бета- и гамма-спектроскопия, под ред. К. Зигбана, пер. с англ., в. 3 и 4, М., 1969.

Т. А. Сорокин.