Cos'è il fotodisintegrazione?
La fotodisintegrazione è un processo fisico che si verifica quando i raggi gamma con enormi energie colpiscono un nucleo atomico e lo dividono. Dall'intero spettro elettromagnetico, i raggi gamma sono i più energici e hanno anche la lunghezza d'onda più breve, le dimensioni di un nucleo atomico o meno.
fotodisintegrazione provoca la fissione nucleare, il rottura dei nuclei atomici. Questo è lo stesso meccanismo che provoca reazioni a catena nei reattori nucleari e nelle bombe nucleari. Per elementi più leggeri del ferro, la reazione consuma energia e per gli elementi più pesanti, la rilascia. Gli elementi più leggeri del ferro richiedono più energia per rompere di quanto non sia rilasciato da quella rottura. L'energia generata dalla fotodisintegrazione deriva dalla forte forza nucleare che tiene insieme le particelle nel nucleo atomico.
Il processo di fotodisintegrazione è un fattore importante nelle supernovae che coinvolgono stelle con 250 o maggiori masse solari, come le stelle primordiali della popolazione III che erano le abeteT per illuminare l'universo. In una stella supermassica collassante, la temperatura al centro è così grande che vengono prodotti i raggi gamma capaci di fotodisintegrazione. Poiché la stragrande maggioranza degli elementi nel nucleo di una tale stella è più leggera del ferro, la reazione assorbe l'energia, diminuendo la pressione al centro della stella e causando il collasso in un buco nero.
Alle energie inferiori - ma ancora estremamente alte - la fotodisintegrazione fa semplicemente cadere uno o due protoni o neutroni dal nucleo. A energie più elevate, l'intero nucleo si divide, ma sono necessarie sempre maggiori energie per dividere nuclei più piccoli.
La fotodisintegrazione non è stata studiata dagli scienziati in un contesto di laboratorio perché le energie necessarie per avviarlo sono troppo estreme. Forse in distanza in futuro costruiremo un apparato sperimentale che consente lo studio più strettodi fotodisintegrazione, ma fino ad allora, gli studi teorici sembrano essere sufficienti.