γ衰变γ shuaibian

又称γ跃迁。原子核通过发射γ光子(或称γ射线)从激发态跃迁到较低能态的过程。包括下述两种情况：❶如果母核X经过α或β衰变后，变为处于激发态的子核Y，处于激发态的子核Y放出γ光子而跃迁到较低能态，即AZY→AZY+γ。在此过程中质量数和荷电荷数均不改变，如果令原子核的能量为E₁,E₂…Ei…，则由高能级E_i跃迁到低能级Ej时发射的γ光子的能量hv为hv=Ei-Ej。在一般情况下，γ衰变的寿命τ很短，估计约为10-¹³秒，γ衰变时由于核的质量数和电荷数都不改变，所以这种过程称为同质异能跃迁，也就是说γ光子是同质异能素衰变时产生的，但γ衰变并不是同质异能素唯一的衰变方式。γ辐射也有选择定则，核能级间的跃迁只在符合选择定则时才可能发生γ辐射。
❷内变换。在研究β能谱时发现，除了连续β能谱外还有单能电子群，这种电子群使β射线的连续能谱迭加上谱线，下图示¹⁹⁸Au的β能谱与199Hg的内变换电子谱。这些电子并不是由核内放出，而是属于原子壳层的，称之为内变换电子。内变换电子的产生并不是二阶段过程，即原子核放射γ光子，再由γ光子产生光电子，而是单阶段过程，即当原子核由激发态过渡到低能态时，由于核场的影响将能量直接交给原子的内壳层电子，从而产生内变换电子，所以内壳层电子的动能与壳层电子的电离能之和应是核的两能级间的能量差。也就是等于在两能级之间跃迁所发射的γ光子的能量。对于γ衰变特别是内变换的研究是获得有关核能级知识的重要手段。