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Concept
Émission gamma induite
Résumé
L'émission gamma induite est un phénomène physique controversé consistant en l'émission de rayons γ par un isomère nucléaire au cours d'une transition isomérique au sein de son noyau déclenchée par une excitation extérieure, de manière comparable à la fluorescence de certains atomes dont les électrons émettent des rayonnements électromagnétiques après avoir reçu une excitation non thermique.
Notée généralement IGE en référence à sa désignation anglophone « Induced Gamma Emission », l'émission gamma induite recouvre en réalité deux phénomènes distincts :
La possibilité d'exciter un noyau atomique X en le soumettant à un flux de photons énergétiques (plusieurs centaines de kiloélectron-volts), ce qu'on peut écrire X(γ,γ')mX ; ce noyau ré-émet par la suite son énergie d'excitation sous forme de rayons γ par relaxation vers son état fondamental.
La possibilité de déclencher le retour à l'état fondamental par stimulation extérieure, typiquement un rayonnement X incident, ce qui permettrait de libérer à volonté l'énergie d'excitation des isomères nucléaires ; ceci peut s'écrire mX(γ,γ')X, c'est-à-dire la réaction inverse de la précédente.
Si le premier phénomène est aujourd'hui bien documenté, le second demeure en revanche l'objet d'âpres débats, loin d'être tranchés tant les enjeux concernent des domaines stratégiques : outre la possibilité de stocker l'énergie avec une densité exceptionnelle qui révolutionnerait bon nombre de technologies existantes, cela permettrait également de concevoir de nouvelles armes de destruction massive bien plus compactes et létales que celles actuellement disponibles.
L'IGE concerne a priori tous les isomères nucléaires existants (on en connait environ 800), mais seuls quelques-uns ont une stabilité suffisante pour envisager des applications de ce phénomène : il s'agit en premier lieu de l'hafnium 178m2, intensivement étudié pour ses applications militaires éventuelles, ainsi que du tantale 180m1, seul isomère nucléaire stable connu (sa période radioactive est d'au moins 1015 ans) et présent dans le milieu naturel (il constitue 0,012 % du tantale naturel).
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