La fotofisión es un proceso en el que un núcleo , después de 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 decenas bajas de MeV, puede inducir la fisión en elementos tradicionalmente fisionables como los actínidos torio , uranio , [3] plutonio y neptunio . [4] Se han llevado a cabo experimentos con rayos gamma de energía mucho más alta, encontrando que la sección eficaz de fotofisión varía poco dentro de rangos en el rango bajo de GeV. [5]
Baldwin et al. realizaron mediciones de 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 es del orden de 5×10 −26 cm 2 para el uranio y la mitad para el torio. En los otros elementos estudiados, la sección transversal debe ser inferior a 10 −29 cm 2 . [6]
La fotodesintegración (también llamada fototransmutación) es un proceso físico similar pero diferente, en el que un rayo gamma de energía extremadamente alta interactúa con un núcleo atómico y hace que entre en un estado excitado , que se desintegra inmediatamente emitiendo una partícula subatómica .