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El efecto Auger es un fenómeno físico en el que el llenado de una electrones del núcleo vacante de un átomo va acompañado de la emisión de un electrón del mismo átomo. [1] Cuando un electrón del núcleo es eliminado, dejando una vacante, un electrón de un nivel de energía más alto puede caer en la vacante, dando lugar a una liberación de energía. Aunque la mayoría de las veces esta energía se libera en forma de un fotón emitido, la energía también puede transferirse a otro electrón, que es expulsado del átomo; este segundo electrón expulsado se denomina electrón Auger'.[2]
Efecto
El efecto fue descubierto por primera vez por Lise Meitner en 1922; Pierre Victor Auger descubrió independientemente el efecto poco después y se le atribuye el descubrimiento en la mayor parte de la comunidad científica. [3]
Tras la expulsión, la energía cinética del electrón Auger corresponde a la diferencia entre la energía de la transición electrónica inicial hacia la vacante y la energía de ionización para la cáscara electrónica de la que fue expulsado el electrón Auger. Estos niveles de energía dependen del tipo de átomo y del entorno químico en el que se encontraba el átomo.
La espectroscopia de electrones Auger implica la emisión de electrones Auger mediante el bombardeo de una muestra con rayos X o electrones energéticos y mide la intensidad de los electrones Auger resultantes en función de la energía de los electrones Auger. Los espectros resultantes pueden utilizarse para determinar la identidad de los átomos emisores y alguna información sobre su entorno.
La Recombinación Auger es un efecto Auger similar que se produce en los semiconductores. Un electrón y un agujero de electrón (par electrón-hueco) pueden recombinarse cediendo su energía a un electrón en la banda de conducción, aumentando su energía. El efecto inverso se conoce como ionización por impacto.
El efecto Auger puede impactar en moléculas biológicas como el ADN. Tras la ionización de la cáscara K de los átomos componentes del ADN, se expulsan electrones Auger que conducen a dañar su columna vertebral de azúcar-fosfato.[4].
Descubrimiento
El proceso de emisión Auger fue observado y publicado en 1922 por Lise Meitner,[5] un físico austriaco-sueco, como efecto secundario en su búsqueda competitiva de los electrones beta nucleares con el físico británico Charles Drummond Ellis.
El físico francés Pierre Victor Auger lo descubrió de forma independiente en 1923[6] al analizar un experimento de cámara de nubes de Wilson y se convirtió en la parte central de su trabajo de doctorado.[7] Se aplicaron rayos X de alta energía para ionizar partículas de gas y observar electrones fotoeléctricos. La observación de rastros de electrones que eran independientes de la frecuencia del fotón incidente sugirió un mecanismo para la ionización de electrones que era causado por una conversión interna de energía de una transición sin radiación. La investigación posterior, y el trabajo teórico utilizando la mecánica cuántica elemental y los cálculos de la tasa de transición/probabilidad de transición, mostraron que el efecto era un efecto sin radiación más que un efecto de conversión interna.[8][9]
Referencias
- ↑ Unión Internacional de Química Pura y Aplicada. «Efecto Auger». Compendium of Chemical Terminology. Versión en línea (en inglés).
- ↑ Unión Internacional de Química Pura y Aplicada. «Este electrón Auger». Compendium of Chemical Terminology. Versión en línea (en inglés).
- ↑ Grant, John T.; David Briggs (2003). Análisis de superficies mediante espectroscopia de fotoelectrones de rayos X y Auger. Chichester: IM Publications. ISBN 1-901019-04-7.
- ↑ Akinari Yokoya & Takashi Ito (2017) Photon-induced Auger effect in biological systems: a review,International Journal of Radiation Biology, 93:8, 743-756, DOI: 10.1080/09553002.2017.1312670
- ↑ L. Meitner (1922). «Über die Entstehung der β-Strahl-Spektren radioaktiver Substanzen». Z. Phys. 9 (1): 131-144. Bibcode:1922ZPhy....9..131M. S2CID 121637546. doi:10.1007/BF01326962.
- ↑ P. Auger: Sur les rayons β secondaires produits dans un gaz par des rayons X, C.R.A.S. 177 (1923) 169-171.
- ↑ Duparc, Olivier Hardouin (2009). «Pierre Auger - Lise Meitner: Contribuciones comparativas al efecto Auger». International Journal of Materials Research 100 (9): 1162-1166. doi:10.3139/146.110163.
- ↑ "El efecto Auger y otras transiciones sin radiación". Burhop, E.H.S., Cambridge Monographs on Physics, 1952
- ↑ "The Theory of Auger Transitions". Chattarji, D., Academic Press, Londres, 1976