Química

Electrón Auger

Publicado por Mónica González

Cuando un átomo pierde un electrón de sus niveles más internos, cercanos al núcleo, debido por ejemplo a la acción de un bombardeo mediantes rayos X, otro electrón, de un nivel superior,  pasa a ocupar el lugar del primer electrón. La energía “sobrante” se puede emitir en forma de fotón, o directamente se pierde un segundo electrón,  perteneciente a las capas exteriores de dicho átomo. Este es el denominado efecto Auger. El electrón emitido como consecuencia de la pérdida del primer electrón, es llamado electrón Auger.

Este fenómeno fue descrito por primera vez por una mujer, Lise Meitner, física austríaca, en el año 1920. Más tarde, un físico francés llamado Pierre V. Auger publicó la descripción de este fenómeno en la revista Radium, en el año 1925, y el fenómeno se conoció desde entonces con el nombre de este científico.

En la figura de arriba, observamos el fenómeno de emisión Auger. En a), un electrón K es quitado de su lugar mediante rayos X. En b), un electrón L pasa a  ocupar el lugar vacío y mientras que un segundo electrón L es emitido fuera del átomo.

La energía cinética del electrón Auger está dada por la siguiente ecuación, que depende de los niveles de energía que intervienen en el fenómeno:

En donde

  • E1 es la energía del átomo en el momento en que pierde un electrón de un nivel inferior y ese lugar está aun vacío.
  • E2 es la energía correspondiente al nivel de energía del segundo electrón, que pasará a ocupar el lugar libre.
  • E3 es la energía que posee electrón que será expulsado, es decir, el electrón Auger.
  • E WF Es la energía que se necesita para que el electrón sea emitido fuera del átomo.

Más tarde, el efecto Auger fue aplicado en el estudio de la composición química de sustancias desconocidas. Como las transferencias de electrones que dan lugar al electrón Auger ocurren en niveles de energía bien conocidos, la energía que tiene el electrón Auger emitido nos puede aportar información sobre los niveles de energía del átomo en cuestión. Los átomos de elementos diferentes, tienen niveles energéticos característicos, de modo que el electrón Auger emitido por estos átomos (gracias a un bombardeo con rayos X o con electrones), nos aporta información sobre dichos niveles de energía, y sobre las características de dicho átomo, pudiendo de esta manera identificar su naturaleza y el entrono químico en el cual se encuentra.

El electrón Auger emitido aporta información principalmente de la superficie del átomo estudiado, ya que es mucho más probable que el  electrón Auger haya sido emitido cerca de la superficie, ya que de este modo puede escapar del átomo con una pequeña pérdida de energía. Además, el bombardeo con electrones no puede penetrar en las capas más internas del átomo, debido a las interacciones con los electrones pertenecientes al mismo.

El fenómeno Auger se observa mayormente en elementos de poco peso atómico, desde el litio hasta el uranio. De este modo, la espectroscopía Auger resulta una técnica más sensible para estos elementos, aunque se han desarrollado tecnologías que permiten la aplicación de esta técnica en elementos más pesados que el uranio.

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