Kernphotoeffekt

Kernphotoeffekt (Bezeichnung in der Strahlenphysik) oder Photodesintegration (Bezeichnung in der Astrophysik) sind durch Stoß eines Photons ausgelöste Kernreaktionen, bei denen aus dem Targetkern ein oder einige wenige Bestandteile „herausgeschlagen“ werden, z. B. ein oder zwei Neutronen, ein Proton oder auch ein Alphateilchen (d. h. ein Helium-4-Atomkern). Die Bezeichnung wurde wegen der begrifflichen Ähnlichkeit mit der Photoionisation in der Atomhülle gewählt; letztere wird in der Fachsprache der Kernphysik meistens einfach „Photoeffekt“ genannt.

In der für Kernreaktionen üblichen kurzen Schreibweise handelt es sich also um ${\displaystyle ~(\gamma ,\mathrm {n} )}$-, ${\displaystyle ~(\gamma ,\mathrm {2n} )}$-, ${\displaystyle ~(\gamma ,\mathrm {p} )}$- oder ${\displaystyle ~(\gamma ,\alpha )}$-Reaktionen.

Die Energie des Photons muss mindestens der Bindungsenergie des am schwächsten gebundenen Nukleons im Kern entsprechen, damit der Effekt stattfindet. Die notwendige Energie für eine ${\displaystyle ~(\gamma ,n)}$-Reaktion mit Deuterium ${\displaystyle (^{2}\mathrm {H} )}$ beträgt 2,225 MeV, was ein eher geringer Wert ist. Die Gammastrahlung aus dem Zerfall einiger Radionuklide reicht aus, diesen Schwellenwert – oder den noch niedrigeren in ⁹Be – zu überschreiten, was man sich in Gamma-Neutronenquellen zunutze macht.