¿Por qué los rayos gamma se emiten solo en procesos nucleares y no en transiciones de electrones orbitales?

Answer 1

Es realmente una cuestión de definición arbitraria. Solo hay una convención para determinar dónde se interrumpen los rayos X y comienzan los rayos gamma: todos son solo fotones de energías y frecuencias de diferencia. Como regla general, las transiciones atómicas no tienen suficiente energía para calificar como gammas, pero apuesto a que hay algunas que se acercan mucho a la barra (100 keV).

Espectro electromagnético – Wikipedia lo dice mejor que yo:

La distinción entre rayos X y rayos gamma se basa en parte en las fuentes: los fotones generados a partir de la descomposición nuclear u otro proceso nuclear y subnuclear / de partículas, siempre se denominan rayos gamma, mientras que los rayos X son generados por transiciones electrónicas que involucran atómicos internos altamente energéticos electrones. [12] [13] [14] En general, las transiciones nucleares son mucho más energéticas que las electrónicas, por lo que los rayos gamma son más energéticos que los rayos X, pero existen excepciones. Por analogía con las transiciones electrónicas, también se dice que las transiciones de los átomos muónicos producen rayos X, aunque su energía puede exceder los 6 megaelectronvolts (0.96 pJ), [15] mientras que hay muchos (77 se sabe que son menos de 10 keV (1.6 fJ )) Transiciones nucleares de baja energía (p. ej., la transición nuclear de torio-229 de 7.6 eV (1.22 aJ)) y, a pesar de ser un millón de veces menos energético que algunos rayos X muónicos, los fotones emitidos aún se llaman rayos gamma. Debido a su origen nuclear. [16]

Sin embargo, la convención de que la radiación electromagnética que se sabe proviene del núcleo siempre se denomina radiación de “rayos gamma” es la única convención que se respeta universalmente. Se sabe que muchas fuentes de rayos gamma astronómicos (como los estallidos de rayos gamma) son demasiado energéticos (tanto en intensidad como en longitud de onda) para ser de origen nuclear. Muy a menudo, en la física de alta energía y en la radioterapia médica, la EMR de muy alta energía (en la región> 10 MeV), que es de mayor energía que cualquier rayo gamma nuclear, no se llama rayos X o rayos gamma, sino por El término genérico de “fotones de alta energía”.

Answer 2

En las transiciones orbitales, la diferencia de energía entre las órbitas en cuestión da como resultado un fotón de una frecuencia particular. E1-E2 = hv. Pero en las transiciones orbitales, la diferencia de energía no es lo suficientemente alta como para producir fotones de alta energía, es decir, una partícula gamma. Las transiciones entre un núcleo y la órbita K tienen una mayor diferencia de energía, por lo tanto se usa radiación K alfa o incluso beta K
para radiografías. Pero incluso estas diferencias no son lo suficientemente altas para la radiación gamma, que se observa con mayor frecuencia en la desintegración nuclear.