Explique como ocorre a emissão de radiação gama.
Passo 1
O enunciado pede para explicarmos como ocorre a emissão de radiação gama, ou seja, qual é o mecanismo físico pelo qual um núcleo atômico libera um fóton de alta energia
. Vamos usar conceitos de estados excitados do núcleo e transição radiativa.
Passo 2
Quando um núcleo atômico se encontra em um estado excitado (geralmente após um decaimento alfa ou beta ter deixado o núcleo com energia extra), ele tende a retornar ao estado fundamental (nível de menor energia). Essa diferença de energia entre o estado inicial
e o estado final
precisa ser conservada.
Passo 3
A conservação de energia leva à emissão de um fóton cujo quantum de energia
satisfaz
onde
é a constante de Planck e
a frequência do fóton. Esse fóton de alta frequência é o que chamamos de radiação gama
.
Passo 4
Em resumo, a emissão de radiação gama ocorre por transição radiativa interna do núcleo, sem alterar seu número de prótons ou nêutrons, apenas liberando o excedente de energia na forma de um fóton eletromagnético de alta energia, muito penetrante e sem massa ou carga.
Resposta
A emissão de radiação gama ocorre quando um núcleo em estado excitado faz uma transição para um nível de energia mais baixo, liberando a diferença de energia
na forma de um fóton de alta frequência
, cuja energia satisfaz
.