
【化】 internal conversion coefficient
内轉換系數(internal conversion coefficient,ICC)是核物理學中描述原子核退激過程的重要參數,其定義為特定能級躍遷中通過内轉換釋放的電子數量與通過γ輻射釋放的光子數量之比。數學表達式為:
$$
alpha = frac{lambda{e}}{lambda{gamma}}
$$
其中$lambda{e}$代表内轉換過程概率,$lambda{gamma}$為γ躍遷概率。
該系數主要用于分析原子核激發态的衰變機制。當α值顯著大于1時,表明該能級更傾向于通過内轉換釋放能量而非γ輻射。其數值受核能級特性、原子序數和電子殼層(K/L/M層)的影響,例如重元素(如鈾)的K層電子内轉換系數通常較高。
在應用層面,内轉換系數的精确測量對核醫學成像技術優化(如單光子發射計算機斷層掃描)和放射性同位素治療劑量計算具有重要意義。國際原子能機構(IAEA)技術報告庫中收錄了多種核素的實驗測定數據,為核工程設計提供基準參考。
權威參考文獻:
内轉換系數是原子核物理中描述内轉換現象的重要參數,其核心定義和特點如下:
定義與公式
内轉換系數(α)定義為單位時間内發射的内轉換電子數與γ光子數的比值,即:
$$alpha = frac{lambda_e}{lambda_gamma} = frac{N_e}{N_gamma}$$
其中,(lambda_e)和(lambda_gamma)分别表示内轉換過程與γ躍遷的衰變常數,(N_e)和(N_gamma)為對應的粒子發射數。
分層貢獻
内轉換系數可分解為不同電子殼層的貢獻,總系數為各層系數之和:
$$alpha = alpha_K + alpha_L + alpha_M + cdots$$
例如,K層内轉換系數(alpha_K = N_K/N_gamma),L層包含三個支殼層(LⅠ、LⅡ、LⅢ),其系數需分别計算。
能量關系
内轉換電子的能量由核躍遷能量(E_gamma)與電子結合能(W)決定:
$$E_e = E_gamma - W$$
例如,K層電子能量為(E_K = E_gamma - W_K),不同殼層的結合能差異導緻電子能量分層。
伴隨效應
内轉換發生後,原子内殼層空位會引發次級過程,如特征X射線或俄歇電子發射,這些現象常作為實驗探測内轉換的輔助信號。
意義:該系數反映了原子核通過發射電子而非γ光子退激的概率,是研究核能級結構和躍遷選擇定則的關鍵參數。高α值表明内轉換占主導,可能與核态特性或電子雲分布密切相關。
【别人正在浏覽】