Conversione interna: differenze tra le versioni

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{{nota disambigua|l'omonimo processo chimico|Conversione interna (chimica)}}
La '''conversione interna''' è un [[decadimento radioattivo]] nel quale un [[Nucleo atomico|nucleo]] eccitato interagisce con un [[elettrone]] di uno degli [[Orbitale atomico|orbitali atomici]] più bassi, causando l'emissione dell'elettrone dall'atomo.
Supponiamo di avere un nucleo <math>A</math> avente [[Numeronumero atomico|Z]] <math>Z</math> [[Protone|protoni]] che decada nel seguente modo:
 
:<math>A(Z) \to A^*(Z+1) + \beta^{-} + \bar{\nu}_e</math>
A(Z) → A<sup>*</sup>(Z+1) + β<sup>-</sup> + {{Particella subatomica|Antineutrino elettronico}}
 
dove A<supmath>A^*</sup>(Z+1)</math> è un nucleo che si trova in uno [[stato eccitato]] e che a sua volta può diseccitarsi con la cosiddetta conversione interna secondo il decadimento:
 
A:<supmath>A^*</sup>(Z+1) \to A(Z+1) + {{Particella subatomica|Elettrone}}e^-</math>
 
La conversione interna è possibile solo quando l'[[energia cinetica]] dell'elettrone T<sub>e</sub> soddisfa la seguente relazione:<ref>{{Cita libro|titolo=Fenomeni radioattivi|cognome=Bendiscioli|nome=Giorgio|editore=Springer|isbn=978-88-470-5452-3}} p. 205</ref>
 
T:<sub>e</submath>T_e = E - I<subI_j >j 0</submath> > 0
 
dove <math>E</math> è la differenza di energia tra nucleo finale e nucleo iniziale e I<submath>jI_j</submath> è l'[[Energia di ionizzazione|energia potenziale di ionizzazione]] dell'elettrone del j-esimo livello. Dato che l'energia dei [[Livello energetico|livelli elettronici]] è quantizzata, ne segue che gli elettroni emessi per conversione interna mostrano uno [[Spettro atomico|spettro]] discreto. Ciò è anche spiegato dal fatto che, diversamente da quanto accade nel decadimento beta, non viene emesso alcun [[neutrino]]. Si tratta perciò di un decadimento a due corpi: gli elettroni emessi per conversione interna non mostrano lo spettro continuo di quelli emessi nel decadimento beta (che è invece un decadimento a tre corpi) bensì appunto uno spettro discreto, generalmente un singolo picco molto stretto.
 
Quindi in un processo di conversione interna, un elettrone ad alta energia viene emesso dall'atomo radioattivo, ma senza che avvenga un [[decadimento beta]]. Poiché l'elettrone emesso non è il risultato di un vero decadimento beta, con conseguente trasformazione di un [[neutrone]] del nucleo in un [[protone]], il [[numero atomico]] dell'elemento non cambia e perciò (come nel caso del [[decadimento gamma]]) non viene osservata nessuna trasmutazione da un elemento all'altro.
La probabilita che avvenga un processo di conversione interna:
* aumenta con [[Numero atomico|<math>Z]]</math>
* decresce al crescere di <math>E</math>
* decresce al crescere di I<submath>jI_j</submath>.
 
La conversione interna crea una ''[[Lacuna (fisica)|lacuna]]'' (o ''vacanza'') nella [[configurazione elettronica]] dell'atomo, cioè crea una configurazione ''eccitata'' dell'atomo che a sua volta può raggiungere lo [[stato fondamentale]] tramite emissione di [[raggi X]] o emissione di [[Elettrone Auger|elettroni Auger]]<ref>{{Cita libro|titolo=Fenomeni Radioattivi|cognome=Bendiscioli|nome=Giorgio|editore=Springer|ISBN=978-88-470-5452-3}} p.206</ref>.