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    核转变

    2016/10/14 13:46:48

    包括原子核在其他原子核或粒子作用下发生的各种变化(即核反应)和不稳定的原子核自发发生的核衰变。核反应是取得新核的主要途径。

    反应堆产生的中子引起的核反应是新核的一个重要来源,它主要包括中子俘获反应和中子裂变反应(见裂变化学)。这些反应产生的裂片核(包括尚未发现的新核)都处于β稳定线的丰中子的一面,并以发射电子(或随后再发射一个中子,称缓发中子)的方式衰变(见新核素的合成)。

    新核还可以用各类加速器所产生的不同能量的离子(氢一直到铀)和电子以及由核反应所产生的次级粒子(如快中子、光子、π介子和μ子等)轰击各种靶核来产生。根据轰击粒子的不同可将核反应分为中子核反应、带电粒子核反应、光核反应和重离子核反应等。按轰击粒子的能量又可将它们分为高、中和低能核反应。每个核子的能量高于 10电子伏的粒子称为高能粒子,10~10电子伏的为中能粒子,10电子伏以下的为低能粒子。但是,这类规定并不绝对,对于各种轰击粒子如重离子、电子和次级粒子,能量高低的含义有所不同(见低能核化学、高能核化学)。这些由加速器产生的核多处于β稳定线缺中子的一面,并以发射正电子(或随后再发射一个质子,称缓发质子)、俘获电子或发射质子的方式衰变。

    根据以上两种途径,已找到2000多种不稳定核素,但仍有很多尚待发现。它们的寿命极短,需要产物核的快速传输、快速化学分离和在线(指在产物核产生的同时)同位素分离(原理同质谱仪)技术才能鉴定它们。重离子核反应是发现新元素的主要途径(见重离子核化学)。

    此外,对核反应的研究还包括测量各种核反应截面及其与轰击粒子的能量的关系(称激发函数),测量出射粒子和产物核的质量、电荷、能量和角度(方向)的分布情况,并由此探索核反应的机理。这是深入了解核力和核子在核内运动和相互作用规律的重要方法。

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