Valon hajoaminen on fyysinen prosessi, joka tapahtuu, kun gammasäteet, joilla on massiivinen energia, törmäävät atomin ytimeen ja jakavat sen erilleen. Koko sähkömagneettisesta spektristä gammasäteet ovat kaikkein energisimpiä ja niillä on myös lyhyin aallonpituus, atomiytimen koko tai vähemmän.
Valon hajoaminen aiheuttaa ydinfissioa, atomien ytimien rikkoutumista. Tämä on sama mekanismi, joka aiheuttaa ketjureaktioita ydinreaktoreissa ja ydinpommeissa. Rautaa kevyemmille elementeille reaktio kuluttaa energiaa ja raskaammille elementeille se vapauttaa sitä. Rautaa kevyemmät elementit hajoavat enemmän energiaa kuin mitä rikkoutumisesta vapautuu. Valon hajoamisen tuottama energia on peräisin voimakkaasta ydinvoimasta, joka pitää atomin ytimen hiukkaset yhdessä.
Valon hajoamisprosessi on tärkeä tekijä supernovissa, joissa on tähtiä, joilla on 250 tai enemmän aurinkomassaa, kuten ensimmäiset populaatio III -tähdet, jotka sytyttivät maailmankaikkeuden ensimmäisenä. Romahtavassa supermassiivisessa tähdessä keskipisteen lämpötila on niin suuri, että syntyy valonsäteilyyn kykeneviä gammasäteitä. Koska suurin osa tällaisen tähden ytimessä olevista elementeistä on kevyempiä kuin rauta, reaktio imee energiaa, alentaa painetta tähden keskellä ja aiheuttaa sen romahtamisen mustaksi aukoksi.
Matalammilla – mutta silti erittäin suurilla – energioilla valon hajoaminen vain lyö yhden tai kaksi protonia tai neutronia ytimestä. Korkeammilla energioilla koko ydin halkeaa toisistaan, mutta suurempia ja suurempia energioita tarvitaan pienempien ytimien erottamiseen.
Tiedemiehet eivät ole tutkineet fotodisintegraatiota laboratorioyhteydessä, koska sen aloittamiseen tarvittavat energiat ovat liian suuria. Ehkä lähitulevaisuudessa rakennamme kokeellisen laitteen, joka mahdollistaa valon hajoamisen tarkemman tutkimuksen, mutta siihen asti teoreettiset tutkimukset näyttävät riittäviltä.