Foto parçalanma

Fotodisentasyon veya Foto parçalanma (aynı zamanda fototransmutasyon olarak da adlandırılır), bir atom çekirdeğinin yüksek enerjili bir gama ışını emdiği, uyarılmış bir duruma girdiği ve bir atom altı parçacık yayarak hemen bozunduğu nükleer bir süreçtir. Gelen gama ışını, çekirdekten bir veya daha fazla nötron, proton veya bir alfa parçacığını etkili bir şekilde düşürür. Tepkimeler (γ, n), (γ, p) ve (γ, α) olarak adlandırılır.

Fotodentegrasyon, demirden daha hafif atom çekirdekleri için endotermiktir (enerji soğurucu) ve demirden daha ağır atom çekirdekleri için bazen ekzotermiktir (enerji açığa çıkarır). Foto-parçalanma, süpernovadaki p-süreci yoluyla en azından bazı ağır, proton açısından zengin elementlerin nükleosentezinden sorumludur. Bu, sorunun daha ağır elementlere daha fazla kaynaşmasına neden olur.

Döteryumun fotodentegrasyonu

2.22 MeV veya daha fazla enerji taşıyan bir foton bir döteryum atomunu foto ayrıştırabilir:

2 1D

+

γ

→

1 1H

+

n

James Chadwick ve Maurice Goldhaber bu reaksiyonu proton-nötron kütle farkını ölçmek için kullandı. Bu deney, Ernest Rutherford'un önerdiği gibi, bir nötronun bir proton ve bir elektronun bağlı bir hali olmadığını kanıtlıyor.

Berilyumun fotodisentrasyonu

1.67 MeV veya daha fazla enerji taşıyan bir foton, bir berilyum-9 atomunu foto parçalayabilir (% 100 doğal berilyum, tek kararlı izotopu)

9 4Be

+

γ

→

2

4 2He

+

n

Antimon-124, laboratuar nötron kaynakları ve başlangıç nötron kaynakları yapmak için berilyum ile birleştirilir. Antimon-124 (yarılanma ömrü 60.20 gün) β⁻ ve 1.690MeV gama ışınları (ayrıca 0.602MeV ve 0.645 ila 2.090 MeV arasında 9 sönük emisyon) yayarak kararlı tellür-124 üretir. Antimon-124'ten gelen gama ışınları, berilyum-9'u iki alfa parçacığına ve ortalama kinetik enerjisi 24keV olan bir nötronu, ara nötronlara böler. Diğer ürünler iki alfa parçacığıdır.

124 51Sb

→

124 52Te

+

β−

+

γ

Diğer izotoplar, karbon-12 için 18.72 MeV kadar yüksek fotonötron üretimi için daha yüksek eşiklere sahiptir.