Hvad er fotodisintegration?

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

fotodisintegration forårsager nuklear fission, brud på atomkerner. Dette er den samme mekanisme, der forårsager kædereaktioner i atomreaktorer og atombomber. For elementer, der er lettere end jern, forbruger reaktionen energi, og for elementer, der er tungere, frigiver den den. Elementer, der er lettere end jern, kræver mere energi for at bryde fra hinanden, end der frigøres fra denne brud. Energi genereret af fotodisintegration stammer fra den stærke atomkraft, der holder partiklerne i atomkernen sammen.

Fotodisintegrationsprocessen er en vigtig faktor i supernovaer, der involverer stjerner med 250 eller større solmasser, ligesom de primordiale befolkning III -stjerner, der var granernet for at tænde universet. I en sammenbrudt supermassiv stjerne er temperaturen i midten så stor, at gammastråler, der er i stand til fotodisintegration, produceres. Fordi langt de fleste elementer i kernen i en sådan stjerne er lettere end jern, absorberer reaktionen energi, falder pres i midten af ​​stjernen og får den til at kollapse i et sort hul.

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

Fotodisintegration er ikke undersøgt af forskere i en laboratoriekontekst, fordi de energier, der kræves for at indlede det, er for ekstreme. Måske i den fjerne fremtid vil vi bygge et eksperimentelt apparat, der tillader den tættere undersøgelseaf fotodisintegration, men indtil da synes teoretiske undersøgelser at være tilstrækkelige.