Quel noyau est le plus résistant à la fission induite par le gamma?

user12262

Quel noyau est le plus résistant à la fission induite par le gamma?


Pour énoncer la question du titre peut-être plus précisément:

Quelle est la plus grande énergie photonique

Eγ

et le nombre de masse correspondant

UNE

et le numéro atomique

Z

d’un noyau approprié

ZUNEX

(vraisemblablement dans un état fondamental) de telle sorte que la réaction hypothétique

ZUNEX+γ(Zz)(UNEune)Oui+tout ce qui reste (avec charge combinée+z)

est « cinématiquement » interdit pour toute valeur

1une<UNE

et

ZzZ+uneUNE

,

tout en se conformant au modèle standard?

Modifier

le titre de la question (suppression de la qualification entre parenthèses « stable ou non »): pour tout noyau instable, la question et la condition énoncées ne sont ni significatives ni pertinentes.


Ben Crowell

La définition de la question comprendrait des processus que je ne pense pas qu’un physicien nucléaire qualifierait de fission, comme l’élimination d’un neutron unique. Généralement, nous ne l’appelons pas fission, sauf si les deux produits sont plus lourds que les particules alpha.

user12262

@Ben Crowell:  » […] comprendrait des processus que je ne pense pas qu’un physicien nucléaire qualifierait de fission, comme éliminer un neutron.  » – Il serait utile d’apprendre comment, le cas échéant, les physiciens nucléaires , qui n’appellerait pas la suppression (induite par le gamma) d’un neutron unique une « fission (induite par le gamma) » pourrait plutôt appeler un tel processus. Parler peut-être de « désintégration nucléaire (induite par le gamma) » n’est pas (à l’heure actuelle) viable, puisque Wikipédia (actuellement) prétend que c’est synonyme de « chaîne de désintégration nucléaire (induite par le gamma) » .

user12262

@Ben Crowell:  » En général, nous ne l’appelons pas fission à moins que les deux produits ne soient plus lourds que les particules alpha.  » – Notez cependant la « fission induite par les neutrons de l’uranium 235 » , par exemple …

Réponses


 Anna v

La physique nucléaire est au domaine de la mécanique quantique, la fission et la fusion sont atteintes lorsque la solution de mécanique quantique pour le noyau de réaction + photon -> A + B + C …. les noyaux des fragments donne une probabilité mesurable. Ce sera un problème différent pour différents noyaux qui nécessitera un modèle mécanique quantique pour sa solution.

Le processus de fission par les gammas est appelé photofission et est utilisé pour détecter les matières fissiles. . Les énergies des rayons gamma utilisées sont:

Étant donné que la section efficace de photofission pour la plupart des matériaux fissiles chute à près de zéro pour les énergies de photons incidents inférieures à 6 MeV, une source de photons avec une énergie plus élevée est nécessaire, par exemple 9 MeV.

Donc, l’ordre de grandeur est proche de l’énergie de liaison au nickel par nucléon donnée par Chris, mais il s’agit d’un matériau fissile. Je n’ai pas pu trouver de coupes de photofission pour tout le tableau périodique, car l’intérêt de la recherche a été d’utiliser des photons au lieu de neutrons pour induire la fission dans des matériaux fissiles déjà connus, donc ce n’est qu’une réponse partielle.

WetSavannaAnimal aka Rod Vance

+1 Il semble toujours que la simple inclusion de la « sécurité intérieure » dans le titre de votre recherche soit subventionnée.


 Chris

L’atome avec l’énergie de liaison la plus élevée par noyau est le Nickel-62 avec une énergie de liaison de 8,7945 MeV. Comme il existe des photons à cette énergie, il est théoriquement possible de rompre l’énergie de liaison du nickel-62 avec un photon, ce qui en fait deux atomes plus petits. Je ne trouve aucune preuve que cela ait été fait auparavant. Comme il n’y a pas d’atomes avec une énergie de liaison supérieure, il s’agit de l’énergie photonique maximale théorique.

Jon Custer

Cela semble très raisonnable. Je serai un peu sournois et nommerai l’hydrogène (protium) comme le plus difficile à fissionner! Désolé – juste eu aussi …

user12262

@Chris:  » L’atome ayant la plus haute énergie de liaison par noyau est le Nickel-62 avec une énergie de liaison de 8,7945 MeV.  » – Le Ni-62 a la plus haute énergie de liaison par nucléon de tout nucléide connu:

par nucléon , à droite.  » Comme il existe des photons à cette énergie  » – oui –  » il est théoriquement possible de casser l’énergie de liaison du Nickel-62 avec un photon [de

8.7946 MeV

] « – Ce n’est pas évident . La rupture du Ni-62 en neutron Ni-61 +, ou en proton Co-61 + nécessite néanmoins plus de

dix MeV

. Alors montrez vos calculs …


user12262

@Jon Custer:  » Je serai un peu sarcastique et je nommerai l’hydrogène (protium) comme le plus difficile à fissionner!  » – Ça va, mais l’hydrogène (protium,

Ben Crowell

Je ne pense pas que ce soit le bon critère. Être fortement lié n’est pas la même chose qu’être non fissile.

 

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