Hvad er Photodisintegration?

Photodisintegration er en fysisk proces, der opstår, når gammastråler med massive energier rammer en atomkerne og deler den fra hinanden. Ud af hele det elektromagnetiske spektrum er gammastråler de mest energiske og har også den korteste bølgelængde, størrelsen på en atomkerne eller mindre.

Photodisintegration forårsager nuklear fission, brud på atomkerner. Dette er den samme mekanisme, der forårsager kædereaktioner i nukleare reaktorer og nukleare bomber. For elementer, der er lettere end jern, bruger reaktionen energi, og for elementer, der er tungere, frigiver den den. Elementer, der er lettere end jern, kræver mere energi for at gå i stykker, end der frigøres fra det brud. Energi genereret ved fotodisintegration stammer fra den stærke atomkraft, der holder partiklerne i atomkernen sammen.

Processen med fotodisintegration er en vigtig faktor i supernovaer, der involverer stjerner med 250 eller større solmasser, ligesom de oprindelige Befolkning III-stjerner, der var de første til at lyse universet. I en kollapsende supermassiv stjerne er temperaturen i midten så stor, at der produceres gammastråler, der er i stand til fotodisintegration. Fordi langt de fleste elementer i kernen af ​​en sådan stjerne er lettere end jern, absorberer reaktionen energi, hvilket reducerer trykket i midten af ​​stjernen og får den til at kollapse i et sort hul.

Ved lavere - men stadig ekstremt høje energier - afbryder fotodisintegration blot en eller to protoner eller neutroner fra kernen. Ved højere energier splittes hele kernen fra hinanden, men større og større energier er nødvendige for at opdele mindre kerner.

Photodisintegration er ikke blevet undersøgt af forskere i laboratoriesammenhæng, fordi de krævede energier til at indlede den er for ekstreme. Måske i den fjerne fremtid vil vi bygge et eksperimentelt apparat, der tillader en nærmere undersøgelse af fotodisintegration, men indtil da synes teoretiske studier at være tilstrækkelige.