Decadimento gamma

Decadimento gamma, tipo di radioattività in cui alcuni nuclei atomici instabili dissipano l’energia in eccesso attraverso un processo elettromagnetico spontaneo. Nella forma più comune di decadimento gamma, conosciuta come emissione gamma, vengono irradiati raggi gamma (fotoni, o pacchetti di energia elettromagnetica, di lunghezza d’onda estremamente breve). Il decadimento gamma comprende anche altri due processi elettromagnetici, la conversione interna e la produzione di coppie interne. Nella conversione interna, l’energia in eccesso in un nucleo viene trasferita direttamente a uno dei suoi elettroni orbitanti, espellendo così l’elettrone dall’atomo. Nella produzione interna di coppie, l’energia in eccesso viene convertita direttamente nel campo elettromagnetico di un nucleo in un elettrone e un positrone (elettrone con carica positiva) che vengono emessi insieme. La conversione interna accompagna sempre in qualche misura il processo predominante dell’emissione gamma. Alcuni nuclei di un campione decadono per emissione gamma, altri per conversione interna. La produzione di coppie interne richiede che l’energia in eccesso del nucleo instabile sia almeno equivalente alle masse combinate di un elettrone e di un positrone (cioè in eccesso di 1.020.000 elettronvolt).

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radioattività: Transizione gamma

Le transizioni gamma nucleari appartengono alla grande classe delle transizioni elettromagnetiche che comprendono l’emissione a radiofrequenza delle antenne…

I nuclei instabili che subiscono il decadimento gamma sono i prodotti di altri tipi di radioattività (decadimento alfa e beta) o di qualche altro processo nucleare, come la cattura dei neutroni in un reattore nucleare. Questi nuclei prodotti hanno più della loro normale energia, che perdono in quantità discrete come fotoni di raggi gamma fino a raggiungere il loro livello di energia più basso, o stato fondamentale.

Le emivite tipiche per l’emissione gamma sono incommensurabilmente brevi (da circa 10-9 a 10-14 secondi). Quando le emivite per l’emissione gamma sono misurabili, il nucleo nello stato di energia superiore prima di irradiare un fotone e quello nello stato di energia inferiore sono chiamati isomeri nucleari. Vedi anche isomero.