Что такое фоторазрушение?

Фотодеструкция - это физический процесс, который происходит, когда гамма-лучи с огромными энергиями ударяются о ядро ​​атома и разделяют его на части. Из всего электромагнитного спектра гамма-лучи являются наиболее энергичными, а также имеют самую короткую длину волны, размер атомного ядра или меньше.

Фотодеструкция вызывает деление ядер, разрушение атомных ядер. Это тот же механизм, который вызывает цепные реакции в ядерных реакторах и ядерных бомбах. Для элементов, которые легче железа, реакция потребляет энергию, а для элементов тяжелее - ее высвобождение. Элементы, более легкие, чем железо, требуют больше энергии для разрушения, чем выделяется из этого разрушения. Энергия, генерируемая фоторазложением, происходит от сильной ядерной силы, которая удерживает частицы в атомном ядре вместе.

Процесс фоторазрушения является основным фактором в сверхновых, в которых участвуют звезды с 250 или более солнечными массами, например, первичные звезды Населения III, которые первыми осветили Вселенную. В коллапсирующей сверхмассивной звезде температура в центре настолько велика, что образуются гамма-лучи, способные к фоторазложению. Поскольку подавляющее большинство элементов в ядре такой звезды легче железа, реакция поглощает энергию, уменьшая давление в центре звезды и вызывая ее коллапс в черную дыру.

При более низких, но все еще чрезвычайно высоких энергиях фоторазрушение просто выбивает один или два протона или нейтрона из ядра. При более высоких энергиях все ядро ​​расщепляется, но для расщепления более мелких ядер необходимы все большие и большие энергии.

Фотодеструкция не изучалась учеными в лабораторных условиях, потому что энергии, необходимые для ее инициирования, слишком велики. Возможно, в будущем мы создадим экспериментальный аппарат, который позволит более детально изучить процесс фоторазрушения, но до этого теоретические исследования кажутся достаточными.