Фотоделение

Деление ядра посредством поглощения гамма-излучения

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

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 .

Ссылки

  1. ^ Уолтер , Марни Блейк (2015-09-01). «Невероятный атомный ландшафт: Форест-Хиллз и атомный ускоритель Вестингауза». Журнал истории Западной Пенсильвании . 98 (3). Исторический центр сенатора Джона Хайнца : 36–49 . Получено 03.12.2019 .
  2. ^ Haxby, RO; Shoupp, WE; Stephens, WE; Wells, WH (1941-01-01). "Фотоделение урана и тория". Physical Review . 59 (1): 57– 62. Bibcode : 1941PhRv...59...57H. doi : 10.1103/PhysRev.59.57.
  3. ^ Силано, JA; Карвовски, HJ (2018-11-19). "Околобарьерное фотоделение в 232Th и 238U". Physical Review C. 98 ( 5): 054609. arXiv : 1807.03900 . Bibcode : 2018PhRvC..98e4609S. doi : 10.1103/PhysRevC.98.054609 .
  4. ^ Doré, D; David, JC; Giacri, ML; Laborie, JM; Ledoux, X; Petit, M; Ridikas, D; Lauwe, A Van (2006-05-01). "Выходы и спектры запаздывающих нейтронов от фотоделения актинидов с тормозными фотонами ниже 20 МэВ". Journal of Physics: Conference Series . 41 (1). IOP Publishing: 241– 247. Bibcode : 2006JPhCS..41..241D. doi : 10.1088/1742-6596/41/1/025 . ISSN  1742-6588.
  5. ^ Cetina, C.; Berman, BL; Briscoe, WJ; Cole, PL; Feldman, G.; et al. (2000-06-19). "Фотоделение тяжелых ядер при энергиях до 4 ГэВ". Physical Review Letters . 84 (25): 5740– 5743. arXiv : nucl-ex/0004004 . Bibcode : 2000PhRvL..84.5740C. doi : 10.1103/physrevlett.84.5740. ISSN  0031-9007. PMID  10991043. S2CID  206326581.
  6. ^ Болдуин, GC; Клайбер, GS (1947-01-01). "Фотоделение тяжелых элементов". Physical Review . 71 (1). Американское физическое общество (APS): 3– 10. Bibcode : 1947PhRv...71....3B. doi : 10.1103/physrev.71.3. ISSN  0031-899X.
Retrieved from "https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=Photofission&oldid=1252623274"