Fotoparçalanma - Photodisintegration
| Işık-madde etkileşimi |
|---|
 |
| Düşük enerjili fenomenler: |
| fotoelektrik etki |
| Orta enerji fenomeni: |
| Thomson saçılması |
| Compton saçılması |
| Yüksek enerjili fenomenler: |
| çift üretim |
| foto parçalanma |
| fotofizyon |
Photodisintegration (aynı zamanda phototransmutation ya da bir fotonükleer reaksiyon ) a, nükleer işlem bir ettiği atom çekirdeği yüksek enerjili emer gama ışını , bir uyarılmış duruma girer ve hemen, bir atomdan parçacık yayan bozunur. Gelen gama ışını, bir veya daha fazla nötronu , protonu veya bir alfa parçacığını çekirdekten etkili bir şekilde atar . Reaksiyonlar (γ,n), (γ,p) ve (γ,α) olarak adlandırılır.
Fotoparçalanma, demirden daha hafif atom çekirdekleri için endotermiktir (enerji soğurma) ve demirden daha ağır atom çekirdekleri için bazen ekzotermiktir (enerji salma) . Photodisintegration sorumlu olan çekirdek sentezi en azından ile bazı ağır proton zengin elemanlar p-proses içinde süpernovaların . Bu, demirin daha ağır elementlerle kaynaşmasına neden olur.
Döteryumun foto parçalanması
2.22 MeV veya daha fazla enerji taşıyan bir foton, bir döteryum atomunu foto-parçalayabilir :
James Chadwick ve Maurice Goldhaber , proton-nötron kütle farkını ölçmek için bu reaksiyonu kullandılar. Bu deney, bir nötronun, Ernest Rutherford tarafından önerildiği gibi, bir proton ve bir elektronun bağlı durumu olmadığını kanıtlıyor .
berilyumun foto parçalanması
1.67 MeV veya daha fazla enerji taşıyan bir foton , bir berilyum-9 atomunu foto- parçalayabilir (doğal berilyumun %100'ü, tek kararlı izotopu):
Antimon-124 , laboratuvar nötron kaynakları ve başlangıç nötron kaynakları yapmak için berilyum ile birleştirilir . Antimon-124 (yarı ömür 60.20 gün) β− ve 1.690MeV gama ışınları yayar (ayrıca 0.602MeV ve 0.645'ten 2.090 MeV'ye 9 daha zayıf emisyon), kararlı tellür-124 verir. Antimon-124'ten gelen gama ışınları, berilyum-9'u iki alfa parçacığına ve ortalama kinetik enerjisi 24keV olan bir nötrona, ara nötronlara böler . Diğer ürünler iki alfa parçacığıdır .
Diğer izotoplar, karbon-12 için 18.72 MeV kadar yüksek fotonötron üretimi için daha yüksek eşiklere sahiptir .
hipernova
Çok büyük yıldızların (250 veya daha fazla güneş kütlesi ) patlamalarında , süpernova olayında fotoparçalanma önemli bir faktördür . Yıldız ömrünün sonuna geldiğinde, fotoparçalanmanın enerji soğurma etkilerinin yıldızın çekirdeğindeki basıncı ve sıcaklığı geçici olarak azalttığı sıcaklıklara ve basınçlara ulaşır. Bu, fotoparçalanma ile enerji alındığından çekirdeğin çökmeye başlamasına neden olur ve çöken çekirdek bir kara delik oluşumuna yol açar . Kütlenin bir kısmı , ilk metalleri evrene "püskürtmüş" olabilecek göreli jetler şeklinde kaçar .
Yıldırımda foto parçalanma
Karasal yıldırımlar , bremsstrahlung olarak gama ışını patlamaları yaratan yüksek hızlı elektronlar üretir . Bu ışınların enerjisi bazen yayılan nötronlarla sonuçlanan fotonükleer reaksiyonları başlatmak için yeterlidir. Böyle bir tepki,14
7n
(γ,n)13
7n
Tarafından indüklenen dışında doğal bir süreçtir kozmik ışınlar içinde13
7n
Dünya'da üretilir. Reaksiyondan kalan kararsız izotoplar daha sonra β + bozunmasıyla pozitronlar yayabilir .
fotofizyon
Fotofisyon , bir çekirdeğin bir gama ışını emdikten sonra nükleer fisyona uğradığı (neredeyse eşit kütleli iki parçaya bölündüğü) benzer fakat farklı bir süreçtir .