Коротко и по существу — факторы, формулы и последствия.

Определение и основная формула

Внутренняя конверсия характеризуется коэффициентом конверсии
(\displaystyle \alpha\equiv\frac{\lambda{IC}}{\lambda\gamma}),
где (\lambda{IC}) и (\lambda\gamma) — вероятности (скорости) конверсии и гамма-излучения соответственно. Полный коэффициент суммарно по оболочкам: (\displaystyle \alpha=\sum_i\alpha_i).

Главные факторы, влияющие на (\alpha)

Энергия перехода:

Конверсия на оболочку (i) возможна только если (\displaystyle E_\gamma>B_i) (энергия гаммы больше энергии связи электрона на этой оболочке).При увеличении (E\gamma) вероятность гамма-излучения растёт сильнее, поэтому (\alpha) обычно убывает с ростом (E\gamma).

Атомный номер (Z):

Чем больше (Z), тем выше плотность электронной волновой функции вблизи ядра и тем эффективнее конверсия; (\alpha) быстро растёт с (Z).

Мультиполярность и порядок перехода (L) (E1, M1, E2 ...):

Радиативная вероятность для мультиполя (L) примерно масштабируется как (\lambda\gamma\propto E\gamma^{2L+1}) (веспинградский характер), тогда как конверсия менее чувствительна к возрастанию (E_\gamma). В результате для более высоких (L) относительная вероятность конверсии увеличивается.Следовательно (\alpha) растёт с увеличением (L).

Оболочка и внутренняя структура:

Обычно (\alpha_K>\alpha_L>\alphaM) и т.д., так как s-электроны (K) имеют наибольшую плотность вблизи ядра. Но K-конверсия возможна только при (E\gamma>B_K).Также важны конкретные электронные волновые функции и релятивистские эффекты для больших (Z).

Упрощённая зависимость-оценка

Качественная зависимость часто записывается как
(\displaystyle \alpha\propto\frac{Z^n}{E_\gamma^{2L+1}}),
где показатель (n) (обычно (n\sim2\div4)) отражает поведение электронной плотности и релятивистские поправки; это эвристика, точные значения вычисляются численно (BrIcc и т.п.).

Влияние на схемы распада (ветвления)

Если (\alpha) велико, часть переходов идёт через IC, уменьшив интенсивность наблюдаемых гамма-линий:
(\displaystyle b\gamma=\frac{1}{1+\alpha},\qquad b{IC}=\frac{\alpha}{1+\alpha}.)Для низкоэнергетических переходов и больших (Z) (\alpha) может превышать 1, тогда IC доминирует.Конверсия меняет наблюдаемые ветвления, порождает характерные рентгеновские линии и электронные линии (и/или Auger-электроны) в последующей деэкситации атома.

Влияние на методы обнаружения

Гамма-спектрометрия (HPGe) будет регистрировать пониженные интенсивности гамма-линий; при сильной конверсии гамм-линии могут отсутствовать.Для обнаружения IC используют:
Спектрометры преобразованных электронов (магнитные, электрические, полупроводниковые Si), регистрирующие узкие линии конверсионных электронов.Рентген- и X-ray-детекторы (Si(Li), SDD, HPGe) — регистрируют характеристические X‑линии, возникающие при заполнении вакансий после вылета конверсионного электрона.Совместные измерения (гамма–электронные или X–гамма совпадения) для установления схемы и мультиполярности.Практические ограничения: конверсионные электроны имеют низкую проникающую способность → требуется вакуум/тонкие окна и малые расстояния; Auger-электроны создают низкоэнергетический фон.

Дополнительно

Микширование мульполей (например M1+E2) меняет (\alpha) в зависимости от отношения амплитуд и фаз; точные расчёты требуют квантово‑релятивистских вычислений (публикации и базы BrIcc).Экспериментальная тактика: при низкоэнергетических переходах и в тяжёлых ядрах всегда ожидать существенную IC и использовать электронную и X‑спектроскопию вместе с гамма‑спектрометрией.