Nuclear physics |
---|
Фотоделение — это процесс, при котором ядро после поглощения гамма-излучения претерпевает ядерное деление и распадается на два или более фрагментов.
Реакция была открыта в 1940 году небольшой группой инженеров и ученых, работавших на ускорителе атомов Westinghouse в исследовательских лабораториях компании в Форест-Хиллз, штат Пенсильвания . [1] Они использовали пучок протонов с энергией 5 МэВ для бомбардировки фтора и генерации высокоэнергетических фотонов , которые затем облучали образцы урана и тория . [2]
Гамма-излучение умеренных энергий, в пределах нескольких десятков МэВ, может вызвать деление в традиционно делящихся элементах, таких как актиниды торий , уран , [3] плутоний и нептуний . [4] Эксперименты проводились с гамма-лучами гораздо более высокой энергии, и было обнаружено, что сечение фотоделения мало меняется в диапазоне низких энергий ГэВ. [5]
Болдуин и др. провели измерения выходов фотоделения в уране и тории вместе с поиском фотоделения в других тяжелых элементах, используя непрерывное рентгеновское излучение от бетатрона на 100 МэВ . Деление было обнаружено в присутствии интенсивного фона рентгеновского излучения с помощью дифференциальной ионизационной камеры и линейного усилителя, исследуемое вещество было нанесено на электрод одной камеры. Они вывели максимальное поперечное сечение, составляющее порядка 5×10−26 см2 для урана и половину этого для тория. В других изученных элементах поперечное сечение должно быть ниже 10−29 см2 . [ 6 ]
Фотораспад (также называемый фототрансмутацией) — это похожий, но другой физический процесс, в котором гамма-лучи чрезвычайно высокой энергии взаимодействуют с атомным ядром и переводят его в возбужденное состояние , которое немедленно распадается, испуская субатомную частицу .