Фотоядерні реакції, ядерний фотоефект, поглинання атомними ядрами g-квантів з випусканням протонів р, нейтронів n або складніших часток. Найбільш вивчені Ф. р. (g, р) і (g, n), відомі також реакції (g, d), (g, pn), (g, d) і ін. Для виривання з атомного ядра протона або нейтрона (нуклонів) енергія g-кванта E g повинна перевищувати енергію зв'язку нуклона в ядрі. Сума ефективних поперечних перерізів всіляких Ф. р. називається перетином поглинання g-кванта ядром. Для всіх ядер (за винятком дуже легких) перетин s g при малих і великих енергіях g-кванта мало, а в середині є високий широкий максимум, званий гігантським резонансом ( мал. 1 ).
Положення гігантського резонансу монотонно зменшується із зростанням масового числа А ядер від 20–25 Мев в легких ядрах до 13 Мев у важких. Залежність енергії Е m , відповідній вершині резонансу, від А описується формулою: Е m = 34 А -1/6 . Ширіна резонансу Г ~ 4–8 Мев; вона мінімальна в магічних ядер – Г ( 208 Pb) = 3,9 Мев, і максимальна в деформованих ядер – Г ( 165 Але) = 7 Мев. В області гігантського резонансу крива поглинання не є монотонною, а має певну структуру. В деформованих ядер це двогорба крива ( мал. 2 , а). В легенів і середніх ядер і в деяких важких ядер спостерігається декілька максимумів шириною в сотні кев ( мал. 2 , би) . Розподіл фотонейтронів по енергії в області резонансу близько до максвелловському (див. Максвелла розподіл ). В той же час є відхилення: великим виявляється число нейтронів у високоенергетичної області спектру. Розподіл фотопротонів в більшості випадків немає максвелловським.
Гігантський резонанс пов'язують із збудженням g-квантамі власних коливань протонів відносно нейтронів (дипольні коливання). Нуклони можуть покидати ядро безпосередньо в процесі дипольних коливань, але можуть випускатися і після їх загасання. Впорядковані коливання нуклонів поступово переходять у вельми складний «тепловий» рух. В результаті утворюється збуджене складене ядро, з якого «випаровуються» протони або нейтрони. Ширіна Г гігантського резонансу визначається «часом життя» дипольних коливань. При енергії g-квантів, що перевищує енергію гігантського резонансу, що поглинають g-квант нуклони, як правило, швидко покидають ядро, дипольні коливання не виникають (ядро не встигає «розгойдатися») і механізм Ф. р. є «прямим» (див. Прямі ядерні реакції ; наприклад, при E g ³ 70 Мев механізм поглинання g-квантів стає двохнуклонним). Поряд з дипольними коливаннями в ядрі можуть збуджуватися квадрупольні, октупольні і ін. типи коливань, але їх роль у Ф. р. не істотний. Інколи Ф. р. називаються процеси, в яких g-кванті високої енергії (~ 1,5×10 - 8 ев ), поглинаючись ядрами або окремими нуклонами, викликають народження пі-мезонів (наприклад, g + p ® n + p - ; g + р ® р + p 0 ) і ін. елементарних часток.
Літ.: Айзенберг І. М., Грайнер Ст, Механізми збудження ядра, пер.(переведення) з англ.(англійський), М., 1973; Широков Ю. М., Юдін Н. П., Ядерна фізика, М., 1972; Льовінджер Д же., Фотоядерні реакції, пер.(переведення) з англ.(англійський), М., 1962.
