γ跃迁

γ跃迁

γ-transition

原子核通过自发电磁过程从激发态跃迁到较低能态释放其过剩能量的核衰变过程。又称γ衰变。γ跃迁时，核的成分不变，即核的电荷数和质量数不变。γ跃迁的方式分γ发射和内电子转换。

①γ发射。γ跃迁过程中发射γ光子，γ光子的能量等于跃迁前后核能级能量差，在千电子伏特（keV）到兆电子伏特（MeV）之间，相应的波长在X射线之下。γ发射是电磁作用过程，核内电荷分布和电流分布发生变化，电荷分布由电偶极矩，电四极矩等描述，电流分布由磁偶极矩、磁四极矩等描述。γ发射具有多极性，通常用E1、E2、E3表示电多极跃迁，用M1、M2、M3表示磁多极跃迁。γ发射过程遵从能量守恒、角动量守恒、宇称守恒。根据这些守恒定律可得出核能级γ发射的选择定则，从而根据已知跃迁的多极性和始末态中一个能级的自旋和宇称，可推出只一能级的自旋和宇称，这是核谱学的一项重要工作。

②内电子转换。原子核内的非辐射跃迁。不稳定核从高能态跃迁到低能态时不发射γ光子，而是通过原子核的电磁场同内层电子相互作用，直接把跃迁能量交给内层电子，造成内层电子发射。依照来自K、L、M等不同壳层发射电子，相应称为 K、L、M等转换。内转换对重核的低能级显得很重要。当核激发能超过一对电子的静能2mec2约为1.02MeV时，可内转换放出一对正负电子。

发生γ跃迁的不稳定核常常是a衰变或β衰变的产物，有的是其他核反应过程的产物。γ跃迁的半衰期相对说来比α衰变或β衰变要短得多。