Photodésintégration

Laphotodésintégrationest uneréaction nucléaireinduite par unrayon gammade haute énergie. Le rayon gamma interagit avec le noyau de l'atome ce qui lui fournit une certaineénergie d'excitation.Lenoyau atomiquepeut alors se désexciter de différentes manières: émission de rayons gamma, émission de particules,fission,... La photodésintégration estendothermique(absorbe de la chaleur) dans les noyaux atomiques plus légers que lefer,etexothermique(émet de la chaleur) dans les noyaux plus lourds. La photodésintégraton est en partie responsable de lanaissance de noyauxlourds et riches en protons produits par leprocessus pqui a lieu dans lessupernovas.

Cas spécifiques

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Photodésintégration du deutérium

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Une réaction de photodésintégration, où un noyau dedeutériumfrappé par un rayon gamma émet unneutronet devient un noyau d'hydrogène 1,a permis àChadwicketGoldhaberde mesurer la différence de masse entre proton et neutron[1].

Photodésintégration du béryllium

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La photodésintégration du béryllium par des rayons gamma émis par l'antimoine 124sert de source deneutrons thermiques[réf. nécessaire].

Hypernovae

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Dans les explosions d'énormes étoiles (ayant une masse 250 fois plus grande que celle du Soleil), la photodésintégration joue un rôle majeur. En approchant la fin de sa vie, le cœur de l'étoile connaît des températures et des pressions où l'absorption d'énergie par la photodésintégration abaisse leur intensité pendant un certain temps. En happant de l'énergie, la photodésintégration provoque l'effondrement du cœur, ce qui mène à la formation d'untrou noir.Une partie de la masse s'échappe sous la forme dejets,qui auraient pu asperger l'Univers des premiers métaux[2],[3].

Photofission

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Laphotofissionest un cas particulier de photodésintégration. Un noyau ayant absorbé un rayon gamma subit unefission,et se morcelle en deux masses à peu près égales. Des rayons gamma de très grande énergie sont capables de provoquer la fission dans des éléments aussi légers que l'étain[réf. nécessaire].

Références

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  1. James Chadwick and Maurice Goldhaber, "A nuclear 'photo-effect': disintegration of the diplon byγrays ",Nature,134,237-38 (1934).
  2. (en)C.L. Fryer, S.E. Woosley et A. Heger, «Pair-Instability Supernovae, Gravity Waves, and Gamma-Ray Transients»,The Astrophysical Journal,‎(DOI10.1086/319719,lire en ligne,consulté le).
  3. (en)A. Heger, C.L. Fryer, S.E. Woosley, N. Langer et D. H. Hartmann, «How Massive Single Stars End their Life»,The Astrophysical Journal,‎(DOI10.1086/375341,lire en ligne,consulté le).