Decaimiento gamma

Decaimiento gamma, tipo de radiactividad en el que algunos núcleos atómicos inestables disipan el exceso de energía mediante un proceso electromagnético espontáneo. En la forma más común de desintegración gamma, conocida como emisión gamma, se irradian rayos gamma (fotones, o paquetes de energía electromagnética, de longitud de onda extremadamente corta). La desintegración gamma también incluye otros dos procesos electromagnéticos, la conversión interna y la producción de pares internos. En la conversión interna, el exceso de energía de un núcleo se transfiere directamente a uno de sus propios electrones en órbita, expulsando así el electrón del átomo. En la producción interna de pares, el exceso de energía se convierte directamente dentro del campo electromagnético de un núcleo en un electrón y un positrón (electrón con carga positiva) que se emiten juntos. La conversión interna siempre acompaña en cierta medida al proceso predominante de emisión de rayos gamma. Algunos núcleos de una muestra decaen por emisión gamma, otros por conversión interna. La producción interna de pares requiere que el exceso de energía del núcleo inestable sea al menos equivalente a las masas combinadas de un electrón y un positrón (es decir, superior a 1.020.000 electronvoltios).

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Los núcleos inestables que sufren desintegración gamma son productos bien de otros tipos de radiactividad (desintegración alfa y beta) o bien de algún otro proceso nuclear, como la captura de neutrones en un reactor nuclear. Estos núcleos producto tienen más energía de la normal, que pierden en cantidades discretas como fotones de rayos gamma hasta que alcanzan su nivel de energía más bajo, o estado básico.

Las vidas medias típicas para la emisión de rayos gamma son inconmensurablemente cortas (de unos 10-9 a 10-14 segundos). Cuando las vidas medias para la emisión gamma son medibles, el núcleo en el estado de mayor energía antes de irradiar un fotón y el que está en el estado de menor energía se llaman isómeros nucleares. Véase también isómero.