γ崩壊

🧠 γ崩壊gamma decay崩壊（gamma decay）gamma decay（崩壊）は、励起原子核が核子組成を変えずに高エネルギー光子を放出し、より低い核エネルギー準位へ移る過程である。

核準位間の遷移

のように、$A$と$Z$は不変である。α・β崩壊後の娘核が即座に脱励起de-excitation脱励起（de-excitation）de-excitation（脱励起）する場合と、寿命の長い準安定metastable準安定（metastable）metastable（準安定）状態から核異性体転移する場合がある。粒子放出を伴う崩壊とは核種変化の有無で区別する。

線スペクトル

核準位は離散的なので、放出γ光子のエネルギーも準位差に対応する線スペクトルline spectrum線スペクトル（line spectrum）line spectrum（線スペクトル）となる。内部転換internal conversion内部転換（internal conversion）internal conversion（内部転換）ではγ光子を出さず、核のエネルギーが軌道orbital軌道（orbital）orbital（軌道）電子へ直接渡されることもある。

高い透過性と検出

γ線は無電荷なので、物質との相互作用が起こるまで直進しやすい。光電効果photoelectric effect光電効果（photoelectric effect）photoelectric effect（光電効果）、コンプトン散乱Compton scatteringコンプトン散乱（Compton scattering）Compton scattering（コンプトン散乱）、電子対生成pair production電子対生成（pair production）pair production（電子対生成）の相対確率がエネルギーと物質で変わり、検出・遮蔽shield遮蔽（shield）shield（遮蔽）・画像コントラストcontrastコントラスト（contrast）contrast（コントラスト）を決める。

まとめ

• γ崩壊は励起核の脱励起de-excitation脱励起（de-excitation）de-excitation（脱励起）で、$A$と$Z$を変えない。
• 離散的核準位に対応する線スペクトルline spectrum線スペクトル（line spectrum）line spectrum（線スペクトル）を示す。
• 高い透過性をもち、三つの主要相互作用を介して物質へエネルギーを渡す。