電子捕獲

この記事では、放射性崩壊モードについてです。 質量分析で使用される断片化法については、電子捕獲イオン化を参照してください。 ガスクロマトグラフィーで使用される検出器については、電子捕獲解離を参照してください。

電子捕獲(K-電子捕獲、K-捕獲、またはL-電子捕獲、L-捕獲)は、電気的に中性の原子のプロトンに富む核が、通常はKまたはL電子殻から内部原子電 このプロセスは、それによって核陽子を中性子に変化させ、同時に電子ニュートリノの放出を引き起こす。

電子捕獲の二つのタイプのスキーム。 トップ:核は電子を吸収します。 左下:外側の電子は、”欠けている”電子を置き換えます。 二つの電子殻の差に等しいエネルギーのx線が放出される。 右下:オージェ効果では、外側の電子が内側の電子に取って代わるときに吸収されたエネルギーが外側の電子に伝達されます。 外側の電子は、正のイオンを残して、原子から排出されます。

p
+
e−

n
+
π
e

この単一の放出されたニュートリノは崩壊エネルギー全体を運ぶので、この単一の特性エネルギーを持っています。 同様に、ニュートリノ放出の運動量は、娘原子を単一の特徴的な運動量で反動させる。結果として得られる娘核種は、励起状態にある場合、その基底状態に遷移する。

結果として得られる娘核種は、励起状態にある場合、その基底状態に遷移 通常、この遷移中にガンマ線が放出されるが、核の脱励起は内部変換によっても起こる可能性がある。

原子からの内部電子の捕獲に続いて、外部電子が捕獲された電子を置き換え、このプロセスで一つ以上の特徴的なX線光子が放出される。 電子捕獲は、より低いエネルギーの電子状態を求める過程で原子の電子間の相互作用のために原子の電子殻から電子が放出されるオージェ効果をも

電子捕獲後、原子番号は一つ減少し、中性子数は一つ増加し、質量数に変化はない。 電子殻内の電子の損失は正の核電荷の損失によって釣り合っているので、それ自体で単純な電子捕獲は中性原子をもたらす。 しかし、正の原子イオンは、さらなるオージェ電子放出に起因する可能性がある。電子捕獲は、4つの基本的な力の1つである弱い相互作用の一例です。

電子捕獲は、4つの基本的な力のうちの1つです。

電子捕獲は、核内の陽子の相対的な超豊富さを持つ同位体のための主要な崩壊モードですが、同位体とその将来の娘(一つの少ない正電荷を持つ等 電子捕獲は、陽電子放出によって崩壊するのに十分なエネルギーを有する放射性同位体の代替崩壊モードである。 弱い力によって媒介される基本的な核プロセスは同じであるため、電子捕獲はベータ崩壊の一種として含まれることがあります。 核物理学では、ベータ崩壊は、ベータ線(高速エネルギー電子または陽電子)とニュートリノが原子核から放出される放射性崩壊の一種です。この用語は、通常、陽子と電子antineutrinoの相互作用を指しますが、電子捕獲は、時には逆ベータ崩壊と呼ばれています。

親原子と娘原子のエネルギー差が1.022MeV未満の場合、陽電子放出はそれを可能にするのに十分な崩壊エネルギーがないため禁止されており、電子捕獲が唯一の崩壊モードである。 例えば、ルビジウム-83(37個の陽子、46個の中性子)は、電子捕獲のみによってクリプトン-83(36個の陽子、47個の中性子)に崩壊する(エネルギー差、または崩壊エネルギーは約0.9MeVである)。

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