Физика атома и ядра. Слепцов И.А., Слепцов А.А.

Гамма-излучением называется электромагнитное излучение, возникающее при переходе атомных ядер из возбужденных состояний в более низкие энергетические состояния. Гамма-излучение возникает за счет энергии возбужденных ядер. Ядро испускает квант без изменения A и Z, то есть ядро как таковое остается неизменным, только меняется состояние. Гамма-излучение называют также распадом, хотя исходное ядро не распадается в прямом смысле этого слова, а излучает фотон высокой энергии. Схема излучения записывается следующим образом:

 

(ZXA)*→ZXA+γ.

(1)

 

Из возбужденного состояния ядра через какое-то время всегда переходят в основное состояние, так как все возбужденные состояния не стабильны, а основное состояние является устойчивым, из которого ядро не может выйти без воздействия извне. Переход из возбужденного состояния в основное состояние может осуществляться по-разному. Он может произойти через промежуточные переходы из одного возбужденного состояния в другое, испуская γ - частицы разной энергии. Но, чаще всего, происходит прямой переход из возбужденного состояния в основное состояние. В последнем случае энергию γ - кванта можно найти, исходя из закона сохранения энергии, записанной в виде

 

E*=E0+ћv.

(2)

 

где E^*,E₀ - есть энергии ядра в возбужденном и основном состояниях. Гамма-излучение сопутствует бета-распаду, так как в этом случае очень часто рождаются ядра в возбужденных состояниях, из которых они переходят затем в основное состояние. Естественно, импульс γ - кванта определяется общим законом

 

pγ=ћv/c,

(3)

 

где c - скорость света в вакууме.