La désintégration gamma ou la désintégration γ représente la désintégration d’un noyau parent à une fille par l’émission de rayons gamma (photons à haute énergie). Cette transition ( désintégration γ ) peut être caractérisée comme:
Comme on peut le voir, si un noyau émet un rayon gamma, les nombres atomiques et de masse du noyau fille restent les mêmes, mais le noyau fille formera un état d’énergie différent du même élément. Il convient de noter que les nucléides ayant un nombre de protons et un nombre de masses égaux (ce qui en fait par définition le même isotope), mais dans un état d’énergie différent, sont appelés isomères nucléaires. Nous indiquons généralement les isomères avec un exposant m, donc: 241m Am ou 110m Ag.
Transition isomérique
Dans certains cas, l’état nucléaire excité qui suit l’émission d’une particule bêta ou un autre type d’excitation, est capable de rester dans un état métastable pendant une longue période (heures, jours et parfois beaucoup plus) avant de subir une décroissance gamma, dans laquelle ils émettre un rayon gamma. Ces noyaux excités à longue durée de vie sont appelés états isomères (ou isomères ) et leurs désintégrations sont appelées transitions isomères . Le processus de transition isomérique est donc similaire à toute émission gamma, mais diffère en ce qu’il implique le ou les états excités métastables intermédiaires des noyaux.
Les noyaux métastables sont souvent caractérisés par un spin nucléaire élevé, nécessitant un changement de spin de plusieurs unités ou plus avec décroissance gamma, au lieu d’une transition d’unité unique qui se produit en seulement 10-12 secondes. Le taux de désintégration gamma est également ralenti lorsque l’énergie d’excitation du noyau est faible. Un exemple est la désintégration de l’isomère ou de l’état métastable du protactinium:
Les noyaux extrêmement instables qui se désintègrent dès qu’ils se forment dans des réactions nucléaires (demi-vie inférieure à 10 -11 s) ne sont généralement pas classés comme isomères nucléaires. Les transitions isomères doivent se produire par des transitions multipolaires d’ordre supérieur (contrairement à l’émission gamma qui se produit par rayonnement dipolaire) qui se produisent sur une plus longue échelle de temps.
