포토 통합

Photodisintegration
빛-물질 상호작용
Light-matter interaction - schematic.svg
저에너지 현상:
광전 효과
중간 에너지 현상:
톰슨 산란
콤프턴 산란
고에너지 현상:
쌍생성
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포토오프레이션

광분산(광변환 또는 광핵반응이라고도 함)은 원자핵이 고에너지 감마선을 흡수하고 들뜬 상태로 들어간 후 아원자 입자를 방출함으로써 즉시 붕괴되는 핵 과정이다.들어오는 감마선은 하나 이상의 중성자, 양성자 또는 알파 입자를 [1]핵에서 효과적으로 떨어뜨립니다.이러한 반응을 (,,n), (,,p), (,,α)라고 한다.

광분할은 철보다 가벼운 원자핵의 경우 흡열(에너지 흡수)이며, 철보다 무거운 원자핵의 경우 발열(에너지 방출)되기도 한다.광통합은 초신성의 [which?]p-과정을 통해 적어도 일부 무겁고 양성자가 풍부한 원소의 핵합성을 담당한다.이로 인해 철은 더 무거운 [citation needed]원소로 융합됩니다.

중수소의 광분해

2.22 MeV 이상의 에너지를 운반하는 광자는 중수소 원자를 광분해할 수 있다.

2
1D
. 		+
γ
 		→ 1
1H
 		+
n

제임스 채드윅과 모리스 골드하버는 양성자-중성자 질량 [2]차이를 측정하기 위해 이 반응을 이용했다.이 실험은 중성자가 어니스트 러더포드가 제안한 양성자와 [why?][3]전자의 결합 상태가 아니라는 것을 증명한다.

베릴륨 광집적

1.67 MeV 이상의 에너지를 가진 광자는 베릴륨-9(유일한 안정 동위원소인 천연 베릴륨 100%) 원자를 광분해할 수 있다.

9
4있다
 		+
γ
 		→ 2 4
2그는
 		+
n

안티몬-124는 실험용 중성자원을 만들고 중성자원을 시작하기 위해 베릴륨과 함께 조립된다.안티몬-124(반감기 60.20일)는 β- 및 1.690MeV 감마선(0.602MeV 및 9 희미한 0.602MeV - 2.090MeV)을 방출하여 안정적인 텔루-124를 산출한다.안티몬-124의 감마선은 베릴륨-9를 2개의 알파 입자와 24keV의 평균 운동 에너지를 가진 중성자로 분할한다.다른 제품은 두 개의 알파 [4][5]입자입니다.

124
51Sb
 		→ 124
52테
 +
β−
 		+
γ

다른 동위원소들은 [6]탄소-12의 경우 18.72 MeV까지 높은 포토뉴트론 생성 임계값을 가진다.

극초음속

매우 큰 별(태양 질량 250 이상)의 폭발에서, 광분할은 초신성 사건의 주요 요인이다.별이 수명이 다함에 따라, 그것은 온도와 압력에 도달하게 되는데, 이 온도에서 광분할의 에너지 흡수 효과는 일시적으로 별의 중심핵 내의 압력과 온도를 낮춥니다.이 때문에 광분해에 의해 에너지가 빼앗기면서 중심핵이 붕괴되기 시작하고, 붕괴된 중심핵이 블랙홀을 형성하게 된다.질량의 일부는 상대론적 제트의 형태로 빠져나가는데, 이것은 최초의 금속을 우주로 "[7][8]살포"했을 수도 있다.

번개에서의 광통합

지상의 번개는 감마선의 폭발을 일으키는 고속 전자를 생성한다.이러한 광선의 에너지는 때때로 방출된 중성자를 발생시키는 광핵 반응을 시작하기에 충분하다.이러한 반응 중 하나인
N(,,n)13
7N은
지구에서 N이 생성되는
우주선에 의해 유도되는 것 외에 유일한 자연 과정이다.반응에서 잔류하는 불안정한 동위원소는 β [9]붕괴에 의해+ 양전자를 방출할 수 있다.

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광분열은 유사하지만 구별되는 과정으로, 감마선을 흡수한 후 핵분열(거의 동일한 질량의 두 조각으로 분할)을 거친다.

「 」를 참조해 주세요.

레퍼런스

  1. ^ Clayton, D. D. (1984). Principles of Stellar Evolution and Nucleosynthesis. University of Chicago Press. pp. 519. ISBN 978-0-22-610953-4.
  2. ^ Chadwick, J.; Goldhaber, M. (1934). "A nuclear 'photo-effect': disintegration of the diplon by γ rays". Nature. 134 (3381): 237–238. Bibcode:1934Natur.134..237C. doi:10.1038/134237a0.
  3. ^ Livesy, D. L. (1966). Atomic and Nuclear Physics. Waltham, MA: Blaisdell. p. 347. LCCN 65017961.
  4. ^ Lalovic, M.; Werle, H. (1970). "The energy distribution of antimonyberyllium photoneutrons". Journal of Nuclear Energy. 24 (3): 123–132. Bibcode:1970JNuE...24..123L. doi:10.1016/0022-3107(70)90058-4.
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  7. ^ Fryer, C. L.; Woosley, S. E.; Heger, A. (2001). "Pair-Instability Supernovae, Gravity Waves, and Gamma-Ray Transients". The Astrophysical Journal. 550 (1): 372–382. arXiv:astro-ph/0007176. Bibcode:2001ApJ...550..372F. doi:10.1086/319719. S2CID 7368009.
  8. ^ Heger, A.; Fryer, C. L.; Woosley, S. E.; Langer, N.; Hartmann, D. H. (2003). "How Massive Single Stars End Their Life". The Astrophysical Journal. 591 (1): 288–300. arXiv:astro-ph/0212469. Bibcode:2003ApJ...591..288H. doi:10.1086/375341. S2CID 59065632.
  9. ^ Enoto, Teruaki; Wada, Yuuki; Furuta, Yoshihiro; Nakazawa, Kazuhiro; Yuasa, Takayuki; Okuda, Kazufumi; Makishima, Kazuo; Sato, Mitsuteru; Sato, Yousuke; Nakano, Toshio; Umemoto, Daigo (2017-11-23). "Photonuclear Reactions in Lightning Discovered from Detection of Positrons and Neutrons". Nature. 551 (7681): 481–484. arXiv:1711.08044. doi:10.1038/nature24630. PMID 29168803. S2CID 4388159. Archived from the original on 2020-11-27. Retrieved 2020-12-19.