Fotofissione
La fotofissione è un processo in cui un nucleo, dopo aver assorbito un raggio gamma, subisce la fissione nucleare e si divide in due o più frammenti.
La reazione fu scoperta nel 1940 da un piccolo gruppo di ingegneri e scienziati che gestivano il Westinghouse Atom Smasher presso i laboratori di ricerca dell'azienda a Forest Hills.[1] Hanno usato un raggio di protoni da 5 MeV per bombardare il fluoro e generare fotoni ad alta energia, che poi hanno irradiato campioni di uranio e torio.[2]
La radiazione gamma di energie modeste, intorno alle poche decine di MeV, può indurre la fissione in elementi tradizionalmente fissili come gli attinidi torio, uranio,[3] plutonio e nettunio.[4] Sono stati condotti esperimenti con raggi gamma di energia molto più elevata, scoprendo che la sezione d'urto della fotofissione varia poco all'interno degli intervalli con GeV bassi.[5]
Baldwin, insieme ai suoi collaboratori, ha effettuato misurazioni delle rese di fotofissione nell'uranio e nel torio insieme a una ricerca di fotofissione in altri elementi pesanti, utilizzando raggi X continui da un betatrone da 100 Mev. La fissione è stata rilevata in presenza di un intenso background di raggi X da una camera a ionizzazione differenziale e da un amplificatore lineare; la sostanza studiata era rivestita su un elettrodo di una camera. Hanno dedotto che la sezione d'urto massima fosse dell'ordine di 5 × 10 −26 cm2 per l'uranio e la metà per il torio. Negli altri elementi studiati, la sezione trasversale deve essere inferiore a 10 −29 cm2.[6]
Fotodisintegrazione[modifica | modifica wikitesto]
La fotodisintegrazione (chiamata anche fototrasmutazione) è un processo fisico simile ma diverso, in cui un raggio gamma ad altissima energia interagisce con un nucleo atomico e lo fa entrare in uno stato eccitato, che decade immediatamente emettendo una particella subatomica.
Note[modifica | modifica wikitesto]
- ^ An Unlikely Atomic Landscape: Forest Hills and the Westinghouse Atom Smasher, in Western Pennsylvania History Magazine, vol. 98, n. 3, Senator John Heinz History Center, 1º settembre 2015, pp. 36–49.
- ^ Photo-Fission of Uranium and Thorium, in Physical Review, vol. 59, n. 1, 1º gennaio 1941, pp. 57–62, DOI:10.1103/PhysRev.59.57.
- ^ Near-barrier Photofission in 232Th and 238U, in Physical Review C, vol. 98, n. 5, 19 novembre 2018, pp. 054609, DOI:10.1103/PhysRevC.98.054609, arXiv:1807.03900.
- ^ Delayed neutron yields and spectra from photofission of actinides with bremsstrahlung photons below 20 MeV., in Journal of Physics: Conference Series, vol. 41, n. 1, 1º maggio 2006, pp. 241–247, DOI:10.1088/1742-6596/41/1/025, ISSN 1742-6588.
- ^ Photofission of Heavy Nuclei at Energies up to 4 GeV, in Physical Review Letters, vol. 84, n. 25, 19 giugno 2000, pp. 5740–5743, DOI:10.1103/physrevlett.84.5740, ISSN 0031-9007, PMID 10991043, arXiv:nucl-ex/0004004.
- ^ Photo-Fission in Heavy Elements, in Physical Review, vol. 71, n. 1, American Physical Society (APS), 1º gennaio 1947, pp. 3–10, DOI:10.1103/physrev.71.3, ISSN 0031-899X.
Collegamenti esterni[modifica | modifica wikitesto]
- (EN) photofission, su Enciclopedia Britannica, Encyclopædia Britannica, Inc.
