Wie wird in der Cäsium-137-Spektroskopie Barium-Röntgenstrahlen nachgewiesen?

Ich habe mich in letzter Zeit mit Gammastrahlenspektroskopie für ein Projekt beschäftigt, an dem ich derzeit forsche und das ich im Labor durchführen werde, aber ich kann mir anscheinend nicht vorstellen, wie die Barium-Röntgenstrahlen im Spektrum dargestellt werden?

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Wenn ich mir das Zerfallsschema ansehe und es mit einem c137-Spektrographen vergleiche, kann ich nicht sehen, wie die Röntgenphotonen erzeugt werden. Meine einzige Überlegung ist, dass während des Übergangs ein charakteristischer Röntgenstrahl entsteht, der während des Zerfalls ausgestoßen wird.

Sehen Sie sich Ihr Energieniveaudiagramm an - 94,6 % der Zerfälle gehen auf das angeregte Niveau des Bariumkerns. Dieses angeregte Niveau zerfällt dann durch Emission des 662-keV-Gammas. Dieses Gamma hat mehr als genug Energie, um ein Elektron aus einem Ba-Atom herauszuschlagen, was zu charakteristischen Röntgenstrahlen führt. Warum halten Sie das nicht für möglich?
@BenCrowell Mir war nicht klar, dass die interne Konvertierung mit der von Jon beschriebenen identisch war, also habe ich etwas gelernt und meine Kommentare entfernt.

Antworten (1)

Änderungen des Beta-Zerfalls Z wodurch ein Loch in der K-Schale entstehen kann ("shake-up"). Dieses Loch zerfällt dann. Aber das ist dann die K-Schale des Nachkommenkerns: Barium.

Bearbeiten: wahrscheinlich wichtiger: der metastabile Zustand von 137 Ba zerfällt durch interne Umwandlung, bei der ein K-Elektron emittiert wurde.

https://www.ld-didactic.de/software/524221en/Content/Appendix/Cs137.htm

Wenn man das Bariumprodukt auswäscht, sieht das Spektrum des Eluats nämlich gleich aus.

@BenCrowell Skake-up: eine plötzliche Veränderung Z Projekte die 1 S Orbitale auf einem etwas anderen Potential. Überlappung ist nicht perfekt.
Ich verstehe. Entschuldigung, in früheren Kommentaren dachte ich an "Elektronenumwandlung", als Sie "interne Umwandlung" schrieben. Dies scheint der wahrscheinlichste der Gründe zu sein, die wir diskutiert haben, da es erklärt, warum K bevorzugt wird. Auch für diesen Prozess scheint die Größenordnung der Wahrscheinlichkeit der Röntgenemission in etwa richtig zu sein; Die interne Umwandlung ist am wahrscheinlichsten für Gammazerfall mit niedriger Energie, und dieser hat eine ziemlich hohe Energie, daher ist es sinnvoll, dass die Wahrscheinlichkeit so zu sein scheint <∼ 0,1 .
@BenCrowell Ja, es gibt auch Erschütterungen für andere Shells. Die L-Emission liegt jedoch bei viel niedrigerer Energie, die in diesem Experiment nicht nachgewiesen wurde.
Im Kommentar-Thread unter der Frage diskutierten wir Jon Custers Idee, dass das Gamma auf dem Weg nach draußen mit den Elektronen der K-Schale interagiert. Wir können uns dies auf zwei Arten vorstellen: (A) Absorption des Gammas durch ein K-Schalen-Elektron oder (B) Streuung des Gammas durch ein K-Schalen-Elektron. Ich denke, B ist wahrscheinlich das, was Jon im Sinn hatte, aber A ist tatsächlich eine Beschreibung der internen Konvertierung. Wenn B passiert, sollten wir Gammas mit weniger als der vollen Energie des Photopeaks erkennen. Dies kann durchaus vorkommen, wäre aber im Detektor schwer von der Compton-Streuung zu unterscheiden.
Wie wird in der Cäsium-137-Spektroskopie Barium-Röntgenstrahlen nachgewiesen?
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