Gammasönderfall

Gammasönderfall, eller gammasönderfall av en kärna, är en radioaktiv process där en kärna i ett exciterat tillstånd avger en gammafoton och därmed övergår till ett lägre energinivå utan att ändra sin nukleontal eller atomnummer. Processen följer ofta en tidigare beta-sönderfall eller isomera övergång.

Vid gammasönderfall lämnar kärnan energin genom elektromagnetiska övergångar mellan kärnenerginnivåer. Energin hos den utsända gammafotonen motsvarar skillnaden mellan de initiala och slutliga tillstånden. Övergångar betecknas ofta som multipolare (t.ex. E1, M1, E2), och övergångar följer regler för angularmoment och parity. Ibland sker även intern konversion, där energi överförs till en elektron som e-joniseras istället för att en gammafoton avges.

Gammasönderfall förändrar inte kärnanas antalet protoner eller neutroner, vilket innebär att Z och A är oförändrade. Kärnan kan dock befinna sig i olika exciterade tillstånd med olika lifttider, från små delar av en femtosekund till längre isomerer som kan leva längre innan återgå till grundtillståndet.

Upptäckt och mätning: gammafotoner kännetecknas av specifika energilineer i kärnspektroskopi och kan detekteras med scintillatorer, Ge-dioddetektorer och andra typer av radiationssensorer. Energi- och intensitetsmönster används för att kartlägga kärnenergistory och övergångsnivåer.

Användningar inkluderar medicinsk strålförsörjning, diagnostik och strålterapier samt industrin och kärnfysikaliska studier. Gammasönderfall är också viktigt i astrofysik för att studera kosmiska processer.