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Fotofisión

La fotofisión es un proceso en el que un núcleo , tras absorber un rayo gamma , sufre una fisión nuclear y se divide en dos o más fragmentos.

La reacción fue descubierta en 1940 por un pequeño equipo de ingenieros y científicos que operaban el Westinghouse Atom Smasher en los Laboratorios de Investigación de la compañía en Forest Hills, Pensilvania . [1] Utilizaron un haz de protones de 5 MeV para bombardear flúor y generar fotones de alta energía , que luego irradiaron muestras de uranio y torio . [2]

La radiación gamma de energías modestas, en las bajas decenas de MeV, puede inducir la fisión en elementos tradicionalmente fisibles como los actínidos torio , uranio , [3] plutonio y neptunio . [4] Se han realizado experimentos con rayos gamma de energía mucho mayor y se ha descubierto que la sección transversal de fotofisión varía poco dentro de rangos de bajo GeV. [5]

Baldwin et al midieron los rendimientos de la fotofisión en uranio y torio junto con una búsqueda de fotofisión en otros elementos pesados, utilizando rayos X continuos de un betatrón de 100 Mev . La fisión se detectó en presencia de un fondo intenso de rayos X mediante una cámara de ionización diferencial y un amplificador lineal, estando la sustancia investigada recubierta sobre un electrodo de una cámara. Dedujeron que la sección transversal máxima era del orden de 5×10 −26  cm 2 para el uranio y la mitad para el torio. En el resto de elementos estudiados la sección transversal debe ser inferior a 10 −29  cm 2 . [6]

Fotodesintegración

La fotodesintegración (también llamada fototransmutación) es un proceso físico similar pero diferente, en el que un rayo gamma de altísima energía interactúa con un núcleo atómico y hace que éste entre en un estado excitado , que inmediatamente decae emitiendo una partícula subatómica .

Referencias

  1. ^ Walter, Marni Blake (1 de septiembre de 2015). "Un paisaje atómico improbable: Forest Hills y Westinghouse Atom Smasher". Revista de historia del oeste de Pensilvania . Centro de Historia Senador John Heinz . 98 (3): 36–49 . Consultado el 3 de diciembre de 2019 .
  2. ^ Haxby, RO; Shopp, NOSOTROS; Stephens, NOSOTROS; Wells, WH (1 de enero de 1941). "Fotofisión de uranio y torio". Revisión física . 59 (1): 57–62. Código bibliográfico : 1941PhRv...59...57H. doi : 10.1103/PhysRev.59.57.
  3. ^ Silano, JA; Karwowski, HJ (19 de noviembre de 2018). "Fotofisión casi barrera en 232Th y 238U". Revisión Física C. 98 (5): 054609. arXiv : 1807.03900 . Código Bib : 2018PhRvC..98e4609S. doi : 10.1103/PhysRevC.98.054609 .
  4. ^ Doré, D; David, JC; Giacri, ML; Laborie, JM; Ledoux, X; Pequeño, M; Ridikas, D; Lauwe, una furgoneta (1 de mayo de 2006). "Rendimiento de neutrones retardados y espectros de fotofisión de actínidos con fotones de bremsstrahlung por debajo de 20 MeV". Revista de Física: Serie de conferencias . Publicación PIO. 41 (1): 241–247. Código Bib : 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). "Fotofisión de núcleos pesados ​​con energías de hasta 4 GeV". Cartas de revisión física . 84 (25): 5740–5743. arXiv : nucl-ex/0004004 . Código Bib : 2000PhRvL..84.5740C. doi :10.1103/physrevlett.84.5740. ISSN  0031-9007. PMID  10991043. S2CID  206326581.
  6. ^ Baldwin, GC; Klaiber, GS (1 de enero de 1947). "Fotofisión en elementos pesados". Revisión física . Sociedad Estadounidense de Física (APS). 71 (1): 3–10. Código bibliográfico : 1947PhRv...71....3B. doi :10.1103/physrev.71.3. ISSN  0031-899X.