Photodésintégration

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La photodésintégration est une mue atomique où un rayon gamma surpuissant frappe le noyau d'un atome, le rendant surexcité, et provoque l'émission d'une particule sous-atomique (un seul proton ou neutron). Ce fait est essentiellement l'inverse de la fusion nucléaire, où des éléments plus légers à des températures élevées fusionnent pour former des éléments plus lourds et dégagent de l'énergie. La photodésintégration est endothermique (s'échauffe) dans les noyaux atomiques plus légers que le fer, et exothermique (réchauffe) dans les noyaux plus lourds. La photodésintégraton est en partie responsable de la naissance de noyaux lourds et riches en protons produits par le processus P qui a lieu dans les supernovae.

Cas spécifiques[modifier | modifier le code]

Photodésintégration de deutérium[modifier | modifier le code]

Une réaction de photodésintégration (où un atome de deutérium frappé par un rayon gamma dégage un neutron et devient un atome d'hydrogène) servait à Chadwick et Goldhaber de moyen pour mesurer la différence de masse entre proton et neutron [1].

Photodésintégration de beryllium[modifier | modifier le code]

La désintégration du beryllium par des rayons gamma émis par antimoine 124 sert de source de neutrons thermiques.

Hypernovae[modifier | modifier le code]

Dans les éclatements d'énormes étoiles (250 fois plus grandes que la masse 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'un trou noir. Une partie de masse s'échappe sous la forme de jets, qui auraient pu asperger l'Univers des premiers métaux [2],[3].

Photofission[modifier | modifier le code]

La photofission est un fait semblable mais distinct, où un noyau ayant absorbé un rayon gamma subit une fission noyaire, et se morcèle en deux masses à peu près égales. Des rayons gamma outre-puissants sont capables de provoquer la fission dans des éléments aussi légers que l'étain.

Références[modifier | modifier le code]

  1. James Chadwick and Maurice Goldhaber, "A nuclear 'photo-effect': disintegration of the diplon by \gamma rays", Nature,134, 237-38 (1934).
  2. http://arxiv.org/abs/astro-ph/0007176
  3. http://arxiv.org/abs/astro-ph/0212469