Corso di fisica : i decadimenti gamma ( fotoni )

[cedric83]

Il decadimento ? è un processo che nasce da transizioni elettromagnetiche dei nuclei con variazione di energia ?E. Questo decadimento avviene quando un nucleo eccitato (cioè in uno stato diverso da quello fondamentale) nel passaggio ad una configurazione nucleare più stabile, a cui corrisponde un livello energetico inferiore, emette un fotone. Né il numero di massa ne il numero atomico vengono modificati quando un nucleo emette un raggio gamma :

ZX ?ZX + ?

Se Ei ed Ef sono rispettivamente le energie degli stati nucleari iniziale e finale, l’ energia del fotone nella transizione i?f è E = Ei – Ef. Relazione sempre vera a meno dell’ energia di rinculo Er che è tanto più trascurabile, quanto minore è l’ energia del gamma e quanto più pesante è il nucleo.
I raggi gamma di un fallout nucleare sarebbero i maggiori responsabili di perdite di vite umane nell’eventualità di una guerra nucleare. Uno schermo appropriato ridurrebbe la perdita di vite di almeno 1000 volte.
i raggi gamma sono meno ionizzanti di quelli alfa o beta.
La radiazione gamma accompagna solitamente una radiazione alfa o una radiazione beta. Dopo l’emissione alfa o beta, infatti, il nucleo é ancora eccitato perché i suoi protoni e neutroni non hanno ancora raggiunto la nuova situazione di equilibrio: di conseguenza, il nucleo si libera rapidamente del surplus di energia attraverso l’emissione di una radiazione gamma.
La sola cosa che distingue un raggio gamma da un fotone dello spettro visibile, è la sua lunghezza d’onda; la lunghezza d’ onda del raggio gamma è molto più corta.
I raggi gamma si distinguono dai raggi X per la loro origine: gli X sono prodotti da transizione energetiche dovute ad elettroni in rapido movimento, mentre i gamma sono prodotti da transizioni nucleari o comunque subatomiche.