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核反应

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鋰-66
3
Li
)和2
1
H
)反應形成高度反應的中間核8
4
Be
然後立即衰變成兩個α粒子氦-44
2
He
),示意圖中紅色球體代表質子,藍色球體代表中子


核反应英語:Nuclear reaction)指的是某种微观粒子原子核相互作用(碰撞)时,使核的结构发生变化,形成新核,放出一个或几个粒子的过程;重核可以发生裂变

原子物理学上来说,参与核反应碰撞的粒子数目可以超過两个,但因三个以上的粒子在同一时间在同一位置相撞的几率远低于两个粒子,因此实际上这种情况几乎不会出现。(從可換算能量與質量關係)

任何核反应都遵从質能守恆能量守恒电荷守恆等守恒定律,但不遵守質量守恆定律

发展[编辑]

历史上第一个人工核反应是由紐西蘭物理學家拉塞福在1919年實驗成功,他用α粒子撞击元素,产生了核反应:

14N + α → 17O + H

直至今日,透過利用粒子加速器和原子核反应堆,已经实现上万种核反应,由此获得千余种放射性同位素和各种介子超子反质子反中子等粒子。

Q值和能量平衡[编辑]

在写下反应方程式时,可以类似于化学方程式的方式,另外可以在右侧给出反应能:

目标原子核+入射粒子→最终原子核+弹出粒子+Q。

对于上面讨论的特定情况,反应能量已经计算为Q = 22.2 MeV。 因此:

6
3
Li
 
2
1
H
 
→  4
2
He
 
22.2 MeV.

反应能(“ Q值”)对放热反应为正,对吸热反应为负,与化学上的类似表达相反。 一方面,它是最后一侧和初始一侧的动能之和之间的差。 但另一方面,它也是初始侧和最终侧的核静止质量之间的差异(通过这种方式,我们已经计算出了上面的Q值)。