Fotodisintegrasjon

Den photodisintegration er en kjernereaksjon indusert ved hjelp av en gammastråle med høy energi. Gamma-strålen samhandler med atomkjernen som gir den en viss eksitasjonsenergi . Atomkjernen kan deretter de-eksiteres på forskjellige måter: utslipp av gammastråler, utslipp av partikler, fisjon , etc. Fotodeintegrasjon er endoterm ( absorberer varme ) i atomkjerner som er lettere enn jern , og eksoterm ( avgir varme ) i tyngre kjerner. Fotodisintegrasjon er delvis ansvarlig for fødselen av tunge kjerner som er rike på protoner produsert av p-prosessen som foregår i supernovaer .

Spesifikke tilfeller

Fotodisintegrasjon av deuterium

En fotodisintegrasjonsreaksjon, der en deuteriumkjernen som ble truffet av en gammastråle, avgir et nøytron og blir en hydrogenkjerne 1 , tillot Chadwick og Goldhaber å måle masseforskjellen mellom proton og nøytron.

Beryllium fotodisintegrasjon

Fotodisintegrasjonen av beryllium av gammastråler som sendes ut av antimon 124 tjener som en kilde til termiske nøytroner .

Hypernovaer

I eksplosjoner av store stjerner (som har en masse 250 ganger større enn solens), spiller fotodesintegrasjon en stor rolle. Når den nærmer seg slutten av sin levetid, opplever stjernens kjerne temperaturer og trykk der absorpsjonen av energi ved fotodesintegrasjon senker intensiteten i en periode. Ved å fange energi får fotodesintegrasjon hjertet til å kollapse, noe som fører til dannelsen av et svart hull. En del av massen rømmer i form av stråler , som kunne ha sprayet universet med de første metallene.

Photofission

Den foto fisjon er et spesialtilfelle photodisintegration. En kjerne som har absorbert en gammastråle gjennomgår fisjon , og deler seg i to omtrent like store masser. Gamma-stråler med høy energi er i stand til å forårsake spalting i like lette elementer som tinn .

Referanser

  1. James Chadwick og Maurice Goldhaber, "A nuclear 'photo-effect': disintegration of the diplon by γ rays", Nature , 134 , 237-38 (1934).
  2. https://arxiv.org/abs/astro-ph/0007176
  3. https://arxiv.org/abs/astro-ph/0212469