Гамма-излучение.

Гамма-кванты (фотоны) являются моноэнергетичным электромагнитным излучением энергетически возбужденных дочерних ядер. Гамма-излучение возникает из-за реорганизации ядерных частиц и является процессом, в результате которого снимается избыточная энергия энергетически возбужденных ядер. Энергии и относительные интенсивности гамма-квантов специфичны для каждого ядра. Поэтому измерение энергий и относительных интенсивностей гамма-квантов, излучаемых ядрами может служить способом идентификации конкретных радионуклидов. Например, ⁶⁰Co излучает гамма-кванты с энергией 1.18 МэВ (интенсивность 100%) и энергией 1.33 МэВ также с интенсивностью 100% (обе интенсивности равны 100% поскольку это каскадное излучение). Такого рода процесс идентификации радионуклидов называется гамма-спектрометрией. Энергия гамма-квантов, излучаемых различными ядрами варьирует от десятых долей кэВ по десятков (или более) МэВ. Здесь необходимо отметить, что при гамма-спектрометрии гамма-кванты малой энергии (десятые доли кэВ) трудно отличить от характеристического моноэнергетичного квантового излучения (или X-излучения), возникающего при переходах орбитальных электронов между атомными электронными оболочками.

Иной тип гамма-излучения имеет место в случае, когда излучаемый ядром позитрон взаимодействует с окружающим веществом. В этом случае позитроны при взаимодействии с электронами окружающего вещества аннигилируют, в результате чего излучается два гамма-кванта с энергией 0,511 МэВ (характерно, что эти гамма-кванты излучаются в строго противоположных направлениях). Поэтому, при использовании на практике излучателей позитронов необходимо учитывать наличие гамма-излучения в процессе спектрометрических и дозиметрических измерений, при обеспечении радиационной безопасности.

Внутренняя конверсия.

Внутренняя конверсия (английская аббревиатура – IC, т.е. ”internal conversion”) – это еще один механизм, с помощью которого энергетически возбужденное ядро может снять избыток энергии. При этом орбитальные электроны, находящиеся на наиболее близких к ядру электронных оболочках (обычно это K или L M оболочки) взаимодействуют с ядром, получая от него энергию, в результате этого удаляются из атома. Внутренняя конверсия не сопровождается излучением нейтрино. Излучаемый атомом электрон внутренней конверсии моноэнергетичен и тем самым он отличается бета-частицы – как в силу природы своего образования, так и из-за моноэнергичности (бета-частицы имеют непрерывный спектр). После того, как электрон внутренней конверсии излучается атомом, возникает вакансия на одной из внутренних электронных оболочек атома. Эта вакансия замещается электроном из более удаленной электронной оболочки и как результат происходит излучение характеристических квантов электромагнитной энергии (X-излучение) или же излучается Ожэ-электрон. В результате внутренней конверсии атомный номер ядра не изменяется, т.е. не происходит трансмутации одного ядра в другое.