Сега най-накрая стигнахме до отговора на въпроса за произхода на мистериозните бета частици. Източникът на тяхната поява е процесът, обратен на превръщането на протона в неутрон, а именно: превръщането на неутрон в протон. От логически съображения подобен процес се свързва аналогично с излъчването на електрон (същата бета частица). В крайна сметка загубата на отрицателен заряд е еквивалентна на придобиването на положителен. Но къде в напълно незареден неутрон може да се намери отрицателен заряд и да се освободи?
Всъщност, ако всичко беше ограничено само до излъчването на отрицателно заредена частица, това просто би било невъзможно. Вековният опит е привикнал физиците към идеята, че нито отрицателният, нито положителният заряд могат да възникнат от нищото. Точно както нито едно от тези такси не може да изчезне безследно. Това е законът за запазване на електрическия заряд.
В действителност неутронът не просто освобождава бета частица; в същото време той също така образува протон, който напълно балансира отрицателния заряд на последния и поддържа обща неутралност. Така общо не се формира допълнителна такса. По същия начин, когато електрон срещне позитрон и анихилира, нетната промяна в заряда също е нула.
Когато протон излъчи позитрон, за да се превърне в неутрон, първоначалната частица (протон) има единичен положителен заряд, а двете получени частици (неутрон и позитрон) също имат общ заряд от +1.
Ядрото също е способно да абсорбира електрон, след което протонът вътре в ядрото се превръща в неутрон. Електрон и протон (общият им заряд е нула) образуват незареден неутрон. Обикновено ядрото улавя електрон от K-обвивката, която е най-близо до него, така че този процес се нарича K-захващане. Свободното място веднага се заема от електрон от по-отдалечена L-обвивка, което е придружено от освобождаване на енергия под формата на рентгенови лъчи. Този ефект е описан за първи път през 1938 г. от американския физик Л. Алварес. По правило химичните трансформации, които включват движението на електрони, не засягат ядрените реакции. Но тъй като К-улавянето включва не само ядра, но и електрони, този процес до известна степен е свързан с химични промени.
Устройствата за съхранение на тежки йони откриват принципно нови възможности за изучаване на свойствата на екзотичните ядра. По-специално, те позволяват натрупването и дългосрочното използване на напълно йонизирани атоми - "голи" ядра. В резултат на това става възможно да се изследват свойствата на атомните ядра, които нямат електронна среда и в които няма ефект на Кулон на външната електронна обвивка с атомното ядро.
ориз. 3.2 Схема на електронно улавяне в изотоп (вляво) и напълно йонизирани атоми и (вдясно)
Разпадането в свързано състояние на атом е открито за първи път през 1992 г. Беше наблюдавано β-разпадането на напълно йонизиран атом в свързани атомни състояния. Ядрото 163 Dy е маркирано в черно на N-Z диаграмата на атомните ядра. Това означава, че е стабилно ядро. Наистина, тъй като е част от неутрален атом, ядрото 163 Dy е стабилно. Неговото основно състояние (5/2 +) може да бъде заселено в резултат на електронно улавяне от основното състояние (7/2 +) на ядрото 163 Ho. Ядрото 163 Ho, заобиколено от електронна обвивка, е β - - радиоактивно и неговият полуживот е ~10 4 години. Това обаче е вярно само ако разгледаме ядрото, заобиколено от електронна обвивка. За напълно йонизираните атоми картината е коренно различна. Сега основното състояние на ядрото 163 Dy е с по-висока енергия от основното състояние на ядрото 163 Ho и се отваря възможността за разпадането на 163 Dy (фиг. 3.2)
| → + e - + e . | (3.8) |
Електронът, получен в резултат на разпадането, може да бъде уловен в свободната K или L обвивка на йона. В резултат на това разпадането (3.8) има формата
→ + e - + e (в свързано състояние).
Енергиите на β-разпадите в K и L черупките са равни съответно на (50,3±1) keV и (1,7±1) keV. За да се наблюдава разпадането в свързани състояния на K- и L-обвивката, 10 8 напълно йонизирани ядра бяха натрупани в пръстена за съхранение на ESR в GSI. По време на времето на натрупване се образуват ядра в резултат на β + разпадане (фиг. 3.3).
ориз. 3.3. Динамика на натрупване на йони: a - ток на йони Dy 66+, натрупани в пръстена за съхранение на ESR по време на различни етапи от експеримента, β- интензитети на йони Dy 66+ и Ho 67+, измерени съответно от външни и вътрешни позиционно-чувствителни детектори
Тъй като йоните Ho 66+ имат практически същото съотношение M/q като йоните на първичния лъч Dy 66+, те се натрупват в същата орбита. Времето за натрупване беше ~30 минути. За да се измери полуживотът на ядрото Dy 66+, лъчът, натрупан в орбита, трябваше да бъде пречистен от примеса на йони Ho 66+. За почистване на лъча от йони в камерата се инжектира струя газ аргон с плътност 6·10 12 атом/cm 2 и диаметър 3 mm, която пресича натрупания йонен лъч във вертикална посока. Поради факта, че йоните Ho 66+ улавят електрони, те напускат равновесната орбита. Лъчът беше почистен за приблизително 500 s. След което газовият поток беше блокиран и Dy 66+ йони и Ho 66+ йони, новообразувани (след изключване на газовия поток) в резултат на разпад, продължиха да циркулират в пръстена. Продължителността на този етап варира от 10 до 85 минути. Откриването и идентифицирането на Ho 66+ се основава на факта, че Ho 66+ може да бъде допълнително йонизиран. За да направите това, на последния етап отново се инжектира газова струя в пръстена за съхранение. Последният електрон беше отделен от 163 Ho 66+ йон, което доведе до 163 Ho 67+ йон. Чувствителен към позицията детектор беше разположен до газовата струя, който записа 163 Ho 67+ йони, напускащи лъча. На фиг. Фигура 3.4 показва зависимостта на броя на ядрата 163 Ho, образувани в резултат на β-разпадане, от времето на натрупване. Вмъкването показва пространствената разделителна способност на позиционно-чувствителния детектор.
По този начин натрупването на ядра 163 Ho в лъча 163 Dy е доказателство за възможността за разпадане
→ + e - + e (в свързано състояние).
ориз. 3.4. Съотношението на дъщерните йони 163 Ho 66+ към първичните 163 Dy 66+ в зависимост от времето на натрупване. Във вмъкването пик 163 Ho 67+, записан от вътрешния детектор
Чрез промяна на интервала от време между почистването на лъча от примесите Ho 66+ и времето за записване на новообразуваните в лъча йони Ho 66+ е възможно да се измери полуживотът на напълно йонизирания Dy 66+ изотоп. Оказа се, че е равно на ~0,1 година.
Подобен разпад е открит за 187 Re 75+. Полученият резултат е изключително важен за астрофизиката. Факт е, че неутралните 187 Re атоми имат период на полуразпад от 4·10 10 години и се използват като радиоактивни часовници. Полуживотът на 187 Re 75+ е само 33±2 години. Следователно е необходимо да се направят съответните корекции на астрофизичните измервания, т.к В звездите 187 Re най-често е в йонизирано състояние.
Изследването на свойствата на напълно йонизираните атоми отваря нова посока на изследване на екзотичните свойства на ядрата, които са лишени от влиянието на Кулон на външната електронна обвивка.
Бета разпад β-разпад, радиоактивен разпад на атомно ядро, придружен от излъчване на електрон или позитрон от ядрото. Този процес се причинява от спонтанната трансформация на един от нуклоните на ядрото в нуклон от различен вид, а именно: трансформацията или на неутрон (n) в протон (p), или на протон в неутрон. В първия случай електрон (e -) излита от ядрото - възниква така нареченият β - разпад. Във втория случай позитрон (e +) излита от ядрото - възниква β + разпад. Отпътуване под Б.-р. електроните и позитроните се наричат заедно бета-частици. Взаимните трансформации на нуклоните са придружени от появата на друга частица - неутриното ( ν
) в случай на β+ разпад или антинеутрино А, равно на общия брой нуклони в ядрото, не се променя и ядреният продукт е изобара на оригиналното ядро, стоящ до него вдясно в периодичната таблица от елементи. Напротив, по време на β + -разпадане броят на протоните намалява с един, а броят на неутроните се увеличава с един и се образува изобара, която е в съседство отляво на първоначалното ядро. Символично и двата процеса на Б.-р. се записват в следната форма: където -Z неутрони. Най-простият пример за β-разпад е трансформацията на свободен неутрон в протон с излъчване на електрон и антинеутрино (период на полуразпад на неутрона ≈ 13 мин): По-сложен пример (β - разпад - разпадането на тежък изотоп на водород - тритий, състоящ се от два неутрона (n) и един протон (p): Очевидно този процес се свежда до β - разпадане на свързан (ядрен) неутрон. В този случай ядрото на β-радиоактивния тритий се превръща в ядрото на следващия елемент в периодичната таблица - ядрото на лекия изотоп на хелий 3 2 He. Пример за β + -разпадане е разпадането на въглеродния изотоп 11 C по следната схема: Трансформацията на протон в неутрон вътре в ядрото може да възникне и в резултат на това, че протонът захваща един от електроните от електронната обвивка на атома. Най-често се получава улавяне на електрони Б.-р. наблюдавани както в естествено радиоактивни, така и в изкуствено радиоактивни изотопи. За да бъде ядрото нестабилно по отношение на един от видовете β-трансформация (т.е. може да претърпи трансформация), сумата от масите на частиците от лявата страна на уравнението на реакцията трябва да бъде по-голяма от сумата от масите на продуктите на трансформацията. Следователно с Б.-р. се освобождава енергия. Енергия Б.-р. дβ може да се изчисли от тази масова разлика, като се използва връзката д = mc2,Къде с -скоростта на светлината във вакуум. В случай на β разпад Къде М -маси на неутрални атоми. В случай на β+ разпад неутрален атом губи един от електроните в обвивката си, енергията на b.-r. е равно на: Къде аз -електронна маса. Енергия Б.-р. разпределени между три частици: електрон (или позитрон), антинеутрино (или неутрино) и ядро; всяка от светлинните частици може да отнесе почти всяка енергия от 0 до E β, т.е. техните енергийни спектри са непрекъснати. Само по време на K-улавяне неутриното винаги отнася една и съща енергия. Така че, при β - разпадане, масата на първоначалния атом надвишава масата на крайния атом, а при β + разпадането този излишък е най-малко две електронни маси. Проучване на Б.-р. Ядрата многократно са поставяли учените пред неочаквани мистерии. След откриването на радиоактивността явлението Б.-р. отдавна се счита за аргумент в полза на наличието на електрони в атомните ядра; това предположение се оказа в очевидно противоречие с квантовата механика (виж Атомно ядро). Тогава непостоянството на енергията на излъчените електрони по време на Б.-Р. дори породи недоверието на някои физици в закона за запазване на енергията, т.к Известно е, че в тази трансформация участват ядра, които се намират в състояния с много определена енергия. Максималната енергия на електроните, излизащи от ядрото, е точно равна на разликата между енергиите на първоначалното и крайното ядро. Но в този случай не беше ясно къде изчезва енергията, ако излъчените електрони носят по-малко енергия. Предположението на немския учен В. Паули за съществуването на нова частица - неутриното - спаси не само закона за запазване на енергията, но и друг важен закон на физиката - закона за запазване на ъгловия момент. Тъй като спиновете (т.е. собствените моменти) на неутрона и протона са равни на 1/2, тогава за запазване на спина от дясната страна на уравненията на B.-r. Може да има само нечетен брой частици със спин 1/2. По-специално, по време на β - разпадането на свободен неутрон n → p + e - + ν, само появата на антинеутрино елиминира нарушението на закона за запазване на ъгловия момент. Б.-р. среща се в елементи от всички части на периодичната таблица. Тенденцията към β-трансформация възниква поради наличието на излишък от неутрони или протони в редица изотопи в сравнение с количеството, което съответства на максималната стабилност. По този начин тенденцията към β + -разпадане или K-улавяне е характерна за изотопи с неутронен дефицит, а тенденцията към β - разпадане е характерна за изотопите, богати на неутрони. Известни са около 1500 β-радиоактивни изотопа на всички елементи на периодичната таблица, с изключение на най-тежките (Z ≥ 102). Енергия Б.-р. Понастоящем известните изотопи варират от полуживотът е в широк диапазон от 1.3 10 -2 сек(12 N) до бета разпад 2 10 13 години (естествен радиоактивен изотоп 180 W). Последвалото изследване на Б.-р. е водил многократно физиците до крах на старите идеи. Установено е, че Б.-р. управлявани от сили от напълно ново естество. Въпреки дългия период, изминал от откриването на Б.-р., природата на взаимодействието, което определя Б.-р., не е напълно проучена. Това взаимодействие беше наречено „слабо“, защото то е 10 12 пъти по-слабо от ядреното и 10 9 пъти по-слабо от електромагнитното (превишава само гравитационното взаимодействие; вижте Слаби взаимодействия). Слабото взаимодействие е присъщо на всички елементарни частици (виж Елементарни частици) (с изключение на фотона). Измина почти половин век, преди физиците да открият, че в Б.-р. симетрията между „дясно“ и „ляво“ може да бъде нарушена. Това незапазване на пространствения паритет се приписва на свойствата на слабите взаимодействия. Проучване на Б.-р. имаше и друга важна страна. Времето на живот на ядрото спрямо Б.-р. и формата на спектъра на β-частиците зависят от състоянията, в които се намират първоначалният нуклон и нуклонът на продукта вътре в ядрото. Следователно изследването на магнитния резонанс, в допълнение към информацията за природата и свойствата на слабите взаимодействия, значително разшири разбирането за структурата на атомните ядра. Вероятност от Б.-р. зависи значително от това колко близки са едно до друго състоянията на нуклоните в началното и крайното ядро. Ако състоянието на нуклона не се променя (нуклонът сякаш остава на същото място), тогава вероятността е максимална и съответният преход от първоначалното състояние към крайното състояние се нарича разрешен. Такива преходи са характерни за B.-r. леки ядра. Леките ядра съдържат почти еднакъв брой неутрони и протони. По-тежките ядра имат повече неутрони, отколкото протони. Състоянията на нуклоните от различни видове са значително различни едно от друго. Това затруднява Б.-р.; появяват се преходи, в които Б.-р. възниква с малка вероятност. Преходът се усложнява и от необходимостта от промяна на спина на ядрото. Такива преходи се наричат забранени. Естеството на прехода също влияе върху формата на енергийния спектър на β-частиците. Експериментално изследване на енергийното разпределение на електроните, излъчвани от β-радиоактивни ядра (бета спектър), се извършва с помощта на бета спектрометър. Примери за β спектри са показани в ориз. 1
и ориз. 2
. Лит.:Алфа, бета и гама спектроскопия, изд. К. Сигбана, прев. от английски, В. 4, М., 1969, гл. 22-24; Експериментална ядрена физика, изд. Е. Сегре, прев. от английски, том 3, М., 1961. Е. М. Лейкин. Неутронен бета спектър. Абсцисната ос показва кинетика. енергия на електрона E in кев, по ординатата - броят на електроните N (E) в относителни единици (вертикалните линии показват границите на грешките на измерване за електрони с дадена енергия). Велика съветска енциклопедия. - М.: Съветска енциклопедия.
1969-1978
.
Вижте какво е „бета разпад“ в други речници:
Бета разпад, радиоактивни трансформации на атомни ядра; в процеса ядрата излъчват електрони и антинеутрино (бета разпад) или позитрони и неутрино (бета + разпад). Заминаване по време на Б. р. електроните и позитроните се наричат заедно. бета частици. В…… Голям енциклопедичен политехнически речник
Съвременна енциклопедия
Бета разпад- (b разпад), вид радиоактивност, при която разпадащо се ядро излъчва електрони или позитрони. При електрон бета разпад (b), неутрон (вътреядрен или свободен) се превръща в протон с излъчване на електрон и антинеутрино (виж ... ... Илюстрован енциклопедичен речник
Бета разпад- (β разпад) радиоактивни трансформации на атомни ядра, по време на които ядрата излъчват електрони и антинеутрино (β разпад) или позитрони и неутрино (β+ разпад). Заминаване по време на Б. р. електроните и позитроните се наричат заедно бета-частици (β-частици)... Руска енциклопедия по охрана на труда
- (b разпад). спонтанни (спонтанни) трансформации на неутрон n в протон p и протон в неутрон вътре в at. ядра (както и превръщането на свободен неутрон в протон), придружено от излъчване на електрон e или позитрон e+ и електронни антинеутрино... ... Физическа енциклопедия
Спонтанни трансформации на неутрон в протон и на протон в неутрон вътре в атомно ядро, както и трансформация на свободен неутрон в протон, придружено от излъчване на електрон или позитрон и неутрино или антинеутрино. двоен бета разпад..... Термини за ядрена енергия
- (виж бета) радиоактивна трансформация на атомно ядро, при което се излъчват електрон и антинеутрино или позитрон и неутрино; По време на бета разпада електрическият заряд на атомното ядро се променя с единица, но масовото число не се променя. Нов речник...... Речник на чуждите думи на руския език
бета разпад- бета лъчи, бета разпад, бета частици. Първата част се произнася [бета]... Речник на трудностите на произношението и ударението в съвременния руски език
Съществително име, брой синоними: 1 разпад (28) ASIS Речник на синонимите. В.Н. Тришин. 2013… Речник на синонимите
Бета разпад, бета разпад... Правописен речник-справочник
БЕТА РАЗПАД- (ß разпад) радиоактивна трансформация на атомно ядро (слабо взаимодействие), при което се излъчват електрон и антинеутрино или позитрон и неутрино; с Б. р. електрическият заряд на атомното ядро се променя с единица, масата (виж) не се променя... Голяма политехническа енциклопедия
Книги
- Комплект маси. Физика. 9 клас (20 таблици), . Образователен албум от 20 листа.
Материална точка. Координати на движещо се тяло. Ускорение. Законите на Нютон. Законът за всемирното притегляне. Праволинейно и криволинейно движение. Движение на тялото по...
Ядрата на атомите са стабилни, но променят състоянието си, когато се наруши определено съотношение на протони и неутрони. Леките ядра трябва да имат приблизително равен брой протони и неутрони. Ако в ядрото има твърде много протони или неутрони, тогава такива ядра са нестабилни и претърпяват спонтанни радиоактивни трансформации, в резултат на което съставът на ядрото се променя и следователно ядрото на атом от един елемент се превръща в ядро на атом на друг елемент. По време на този процес се излъчва ядрена радиация.
Съществуват следните основни видове ядрени трансформации или видове радиоактивен разпад: алфа разпад и бета разпад (захващане на електрони, позитрони и К), вътрешно преобразуване.Алфа разпад –
Това е излъчване на алфа частици от ядро на радиоактивен изотоп. Поради загубата на два протона и два неутрона с алфа частица, разпадащото се ядро се превръща в друго ядро, в което броят на протоните (ядреният заряд) намалява с 2, а броят на частиците (масовото число) с 4. Следователно , за даден радиоактивен разпад, в съответствие с правилото за изместване (изместване), формулирано от Fajans и Soddy (1913), полученият (дъщерен) елемент се измества наляво спрямо оригиналния (майка) с две клетки вляво в периодичната таблица на Д. И. Менделеев. Процесът на алфа разпадане обикновено се записва, както следва:
където X е символът на първоначалното ядро; Y е символът на ядрото на продукта на разпадане; 4 2 He – алфа частица, Q – освободена излишна енергия.
Например, разпадането на ядра радий-226 е придружено от излъчване на алфа-частици, докато ядрата радий-226 се превръщат в ядра радон-222: . Това предполага, че като се знае енергията на алфа частиците, е възможно да се установи периодът на полуразпад и чрез полуживота да се идентифицира радионуклидът. Например, ядрото на полоний-214 се характеризира с енергийни стойности на алфа частици E = 7,687 MeV и T 1/2 = 4,510 -4 s, докато за ядрото на уран-238 E = 4,196 MeV и T 1/2 = 4, 510 9 години. Освен това е установено, че колкото по-висока е енергията на алфа-разпадането, толкова по-бързо протича.
Алфа разпадът е доста често срещана ядрена трансформация на тежки ядра (уран, торий, полоний, плутоний и др. с Z > 82); Понастоящем са известни повече от 160 алфа-излъчващи ядра.
Бета разпад –спонтанни трансформации на неутрон в протон или на протон в неутрон вътре в ядрото, придружено от излъчване на електрони, позитрони и антинеутрино 
или неутрино д.
Ако има излишък от неутрони в ядрото („неутронно претоварване“ на ядрото), тогава възниква електрон бета разпад, при който един от неутроните се превръща в протон, излъчващ електрон и антинеутрино:
.
По време на този разпад зарядът на ядрото и съответно атомният номер на дъщерното ядро се увеличава с 1, но масовото число не се променя, т.е. дъщерният елемент се измества в периодичната система на Д. И. Менделеев с една клетка правото на оригинала. Процесът на бета разпадане обикновено се записва по следния начин:
.
По този начин се разпадат ядра с излишък от неутрони. Например, разпадането на ядрата на стронций-90 е придружено от излъчване на електрони и превръщането им в итрий-90:
Често ядрата на елементите, получени от бета-разпад, имат излишна енергия, която се освобождава от излъчването на един или повече гама лъчи. Например:
Електронният бета-разпад е характерен за много естествени и изкуствено произведени радиоактивни елементи.
Ако неблагоприятното съотношение на неутрони към протони в ядрото се дължи на излишък от протони, тогава възниква позитронно бета разпадане, при което ядрото излъчва позитрон и неутрино в резултат на превръщането на протон в неутрон в ядрото :
Зарядът на ядрото и съответно атомният номер на дъщерния елемент намалява с 1, масовото число не се променя. Дъщерният елемент ще заеме място в периодичната таблица на Д. И. Менделеев една клетка вляво от родителя:
При някои изкуствено получени изотопи се наблюдава позитронно разпадане. Например, разпадането на изотопа фосфор-30 до образуване на силиций-30:
Позитронът, излизащ от ядрото, откъсва „допълнителен“ електрон (слабо свързан с ядрото) от обвивката на атома или взаимодейства със свободен електрон, образувайки двойка „позитрон-електрон“. Поради факта, че частицата и античастицата моментално се унищожават взаимно с освобождаване на енергия, образуваната двойка се превръща в два гама кванта с енергия, еквивалентна на масата на частиците (e + и e -). Процесът на трансформация на двойка позитрон-електрон в два гама кванта се нарича анихилация (разрушаване), а полученото електромагнитно излъчване се нарича анихилация. В този случай има трансформация на една форма на материя (частици материя) в друга (радиация). Това се потвърждава от наличието на обратна реакция - реакция на образуване на двойка, при която електромагнитно излъчване с достатъчно висока енергия, преминаващо близо до ядрото под въздействието на силно електрическо поле на атома, се превръща в двойка електрон-позитрон.
Така по време на позитронния бета-разпад крайният резултат не са частици, а два гама лъча, всеки с енергия 0,511 MeV, равна на енергийния еквивалент на масата на покой на частиците - позитрон и електрон E = 2m e c 2 = 1,022 MeV.
Трансформацията на ядрото може да се извърши чрез захващане на електрони, когато един от протоните на ядрото спонтанно улавя електрон от една от вътрешните обвивки на атома (K, L и т.н.), най-често от K-обвивката , и се превръща в неутрон. Този процес се нарича още K-захващане. Протонът се превръща в неутрон съгласно следната реакция:
В този случай ядреният заряд намалява с 1, но масовото число не се променя:
например,
В този случай мястото, освободено от електрона, се заема от електрон от външните обвивки на атома. В резултат на преструктурирането на електронните обвивки се излъчва рентгенов квант. Атомът все още запазва електрическа неутралност, тъй като броят на протоните в ядрото намалява с един по време на улавянето на електрони. По този начин този тип разпад дава същите резултати като бета-разпадането на позитрон. Характерно е, като правило, за изкуствените радионуклиди.
Енергията, освободена от ядрото по време на бета-разпада на определен радионуклид, винаги е постоянна, но поради факта, че този тип разпад произвежда не две, а три частици: ядро на отката (дъщерно), електрон (или позитрон) и неутрино, енергията варира при всеки разпад, тя се преразпределя между електрона (позитрона) и неутриното, тъй като дъщерното ядро винаги отнася една и съща част от енергията. В зависимост от ъгъла на дисперсия, неутриното може да отнесе повече или по-малко енергия, в резултат на което електронът може да получи всякаква енергия от нула до определена максимална стойност. следователно по време на бета разпадане, бета частиците от един и същ радионуклид имат различни енергии,от нула до определена максимална стойност, характерна за разпадането на даден радионуклид. Почти невъзможно е да се идентифицира радионуклид въз основа на енергията на бета лъчение.
Някои радионуклиди могат да се разпадат едновременно по два или три начина: чрез алфа и бета разпад и чрез K-улавяне, комбинация от трите вида разпадане. В този случай трансформациите се извършват в строго определено съотношение. Например, естественият дълготраен радиоизотоп калий-40 (T 1/2 = 1,4910 9 години), чието съдържание в естествения калий е 0,0119%, претърпява електронен бета-разпад и K-улавяне:
(88% – електронен разпад),
(12% – K-грабване).
От видовете разпадане, описани по-горе, можем да заключим, че гама разпадането не съществува в неговата „чиста форма“. Гама радиацията може да придружава само различни видове разпад. Когато в ядрото се излъчва гама-лъчение, нито масовото число, нито неговият заряд се променят. Следователно природата на радионуклида не се променя, а само енергията, съдържаща се в ядрото. Гама радиация се излъчва, когато ядрата преминават от възбудени нива към по-ниски нива, включително нивото на земята. Например, разпадането на цезий-137 произвежда възбудено ядро на барий-137. Преходът от възбудено към стабилно състояние е придружен от излъчване на гама-кванти:
Тъй като времето на живот на ядрата във възбудени състояния е много кратко (обикновено t10 -19 s), по време на алфа и бета разпад почти едновременно със заредената частица се излъчва гама квант. Въз основа на това процесът на гама-лъчение не се разграничава като независим вид разпад. Чрез енергията на гама лъчението, както и чрез енергията на алфа лъчението, е възможно да се идентифицира радионуклид.
Вътрешно преобразуване.Възбуденото (в резултат на една или друга ядрена трансформация) състояние на ядрото на атома показва наличието на излишна енергия в него. Възбуденото ядро може да премине в състояние с по-ниска енергия (нормално състояние) не само чрез излъчване на гама квант или изхвърляне на частица, но и чрез вътрешно преобразуване или преобразуване с образуването на двойки електрон-позитрон.
Феноменът на вътрешното преобразуване е, че ядрото предава енергия на възбуждане към един от електроните на вътрешните слоеве (K-, L- или M-слой), който в резултат на това излиза извън атома. Такива електрони се наричат конверсионни електрони. Следователно излъчването на конверсионни електрони се дължи на директното електромагнитно взаимодействие на ядрото с електроните на обвивката. Конверсионните електрони имат линеен енергиен спектър, за разлика от електроните на бета разпада, които дават непрекъснат спектър.
Ако енергията на възбуждане надвишава 1,022 MeV, тогава преходът на ядрото към нормално състояние може да бъде придружен от излъчване на двойка електрон-позитрон, последвано от тяхното унищожаване. След като е настъпило вътрешно преобразуване, в електронната обвивка на атома се появява „вакантно“ място за изхвърления преобразуващ електрон. Един от електроните в по-отдалечени слоеве (от по-високи енергийни нива) извършва квантов преход към „свободно“ място с излъчване на характерно рентгеново лъчение.