2. 原子、原子核
A. 原子
a. 原子の構造と模型
○量子数 (2016 06、2015 04)
主量子数(n) | 方位量子数(n) | 磁気量子数 | スピン | 配置可能電子数 |
1(K殻) | 0 | 0(s) | ×2 | 2 |
2(L殻) | 0 0、1 |
0(s) 1(p)=-1、0、1 |
×2 | 8 |
3(M殻) | 0 0、1 0、1、2 |
0(s) 1(p)=-1、0、1 2(d)=-2、-1、0、1、2 |
×2 | 18 |
b. 軌道電子の結合エネルギー
c. 電離、励起
(2012 10)
W値:1イオン対を生成するのに必要なエネルギー
電離エネルギーの約2倍で、放射線の種類に依らない値
原子番号が大きい → W値が小さい
空気のW値=34eV
水素のイオン化エネルギー=13.6eV
d. 平均励起ポテンシャル
f. 特性X 線 、オージェ電子
○特性X線の発生
(2013 22)
励起状態の原子が基底状態に戻るために放出する光子
・K特性X線:K殻に生じた空位により生じた特性X線
Kα,Kβなどがある
K特性X線のエネルギー=K殻結合エネルギー-L殻結合エネルギー
放出確率:Kα>Kβ エネルギー:Kα<Kβ
・特性X線のエネルギー
K特性X線>L特性X線
(K殻結合エネルギー>L殻結合エネルギー)
・吸収端エネルギー:各殻における結合エネルギー
・蛍光収率=「特性X線放出数」÷「軌道空席」
原子番号が大きい(Z≧32くらいから)
→ 蛍光収率が大きい
→ 特性X線の割合が大きい
○オージェ電子
(2017 09 31、2015 05)
特性X線の代わりに放出される外側軌道電子
・オージェ電子のエネルギー
= 特性X線のエネルギー - 軌道電子の結合エネルギー
K殻オージェ電子のエネルギー>L殻オージェ電子のエネルギー
・K殻オージェ電子:K殻に生じた空位によって放出されるL殻以上の電子
○モーズリーの法則
(2014 21)
特性X線の振動数ν=C2R2(Z-σ)2
C:光速 R:リュードベリ定数
Z:ターゲットの原子番号 σ:遮蔽定数
特性X線のエネルギーE=hνであり、
Eはターゲットの原子番号にのみ依存する
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