Co to jest fotodisintegracja?

Fotodisintegracja jest procesem fizycznym, który występuje, gdy promienie gamma o masywnych energii uderzają w jądro atomowe i rozdzielają go. Z całego widma elektromagnetycznego promienie gamma są najbardziej energetyczne, a także mają najkrótszą długość fali, wielkość jądra atomowego lub mniej.

Fotodisintegracja powoduje rozszczepienie jądrowe, pękanie jąder atomowych. Jest to ten sam mechanizm, który powoduje reakcje łańcuchowe w reaktorach jądrowych i bombach jądrowych. W przypadku pierwiastków lżejszych niż żelazo reakcja zużywa energię, a dla elementów cięższych uwalnia ją. Elementy lżejsze niż żelazo wymagają więcej energii do rozpadu niż uwalniane z tego pęknięcia. Energia wytwarzana przez fotodisintegrację wywodzi się z silnej siły jądrowej, która trzyma cząstki w jądrze atomowym razem.

Proces fotodisintegracji jest głównym czynnikiem supernowy obejmujących gwiazdy o 250 lub większych masach słonecznych, takich jak pierwotna populacja III, które były FIRST, aby oświetlić wszechświat. W zapadającej się gwiazdy supermasowej temperatura w centrum jest tak duża, że ​​wytwarzane są promienie gamma zdolne do fotodisintegracji. Ponieważ zdecydowana większość pierwiastków u rdzenia takiej gwiazdy jest lżejsza niż żelazo, reakcja pochłania energię, zmniejszając ciśnienie w środku gwiazdy i powodując zapadnięcie się w czarną otwór.

Przy niższych - ale wciąż niezwykle wysokich - energie, fotodisintegracja jedynie powala jeden lub dwa protony lub neutrony z jądra. Przy wyższych energiach całe jądro dzieli się od siebie, ale coraz większe energie są konieczne do podziału mniejszych jąder.

Fotodisintegracja nie była badana przez naukowców w kontekście laboratoryjnym, ponieważ energie wymagane do jej zainicjowania są zbyt ekstremalne. Może w przyszłości zbudujemy aparat eksperymentalny, który umożliwia bliższe badaniefotodysintegracji, ale do tego czasu badania teoretyczne wydają się wystarczające.