Fotodezintegracija je fizični proces, ki se pojavi, ko gama žarki z ogromnimi energijami udarijo v atomsko jedro in ga razcepijo. Od celotnega elektromagnetnega spektra so žarki gama najbolj energični in imajo tudi najkrajšo valovno dolžino, velikost atomskega jedra ali manj.
Fotorazpad povzroči jedrsko cepitev, razpad atomskih jeder. To je isti mehanizem, ki povzroča verižne reakcije v jedrskih reaktorjih in jedrskih bombah. Za elemente, ki so lažji od železa, reakcija porabi energijo, pri težjih elementih pa jo sprosti. Elementi, ki so lažji od železa, zahtevajo več energije, da se razbijejo, kot se sprosti pri tem zlomu. Energija, ki nastane s fotorazpadom, izvira iz močne jedrske sile, ki drži delce v atomskem jedru skupaj.
Proces fotorazgradnje je glavni dejavnik pri supernovah, ki vključujejo zvezde z 250 ali več sončnimi masami, kot so primordialne zvezde Populacije III, ki so prve osvetlile vesolje. V kolapsirajoči supermasivni zvezdi je temperatura v središču tako visoka, da nastanejo žarki gama, ki so sposobni fotorazpadanja. Ker je velika večina elementov v jedru takšne zvezde lažja od železa, reakcija absorbira energijo, zmanjša pritisk v središču zvezde in povzroči, da se zruši v črno luknjo.
Pri nižjih – a še vedno izjemno visokih – energijah fotorazpad le odbije enega ali dva protona ali nevtrona iz jedra. Pri višjih energijah se celotno jedro razcepi, vendar so potrebne vse večje energije, da se razcepijo manjša jedra.
Znanstveniki niso preučevali fotorazgradnje v laboratorijskem kontekstu, ker so energije, potrebne za njeno sprožitev, preveč ekstremne. Morda bomo v daljni prihodnosti zgradili eksperimentalni aparat, ki bo omogočal natančnejše preučevanje fotorazgradnje, a do takrat se zdi, da zadostujejo teoretične študije.