作业帮1919年物理学家卢瑟福用氦原子核轰击氮原子核,结果得到氧、氮两种原子.问这个变化是什么变化.为什么?
来源：学生作业帮助网 编辑：作业帮 时间：2024/05/15 06:40:40
1919年物理学家卢瑟福用氦原子核轰击氮原子核,结果得到氧、氮两种原子.问这个变化是什么变化.为什么?
核反应
粒子（如中子、光子、π介子等）或原子核与原子核之间的相互作用引起的各种变化.
核反应是宇宙中早已普遍存在的极为重要的自然现象.现今存在的化学元素除氢以外都是通过天然核反应合成的,在恒星上发生的核反应是恒星辐射出巨大能量的源泉.此外,宇宙射线每时每刻都在地球上引起核反应.自然界的碳14大部分是宇宙射线中的中子轰击氮14产生的.
1919年英国的E.卢瑟福用天然放射性物质的α粒子轰击氮,首次用人工实现了核反应.30年代初加速器的出现和40年代初反应堆的建成,为研究核反应提供了强有力的工具.目前已能将质子加速到5×105兆电子伏,将铀原子核加速到约9×104兆电子伏,并能获得介子束.高分辨率半导体探测器的使用,大大提高了测量核辐射能量的精度.核电子学和计算机技术的发展,从根本上改善了数据的获取和处理能力.在过去半个多世纪里,研究过的核反应数以千计,制备出了自然界不存在的放射性核素约2000种,发现了300余种基本粒子,获得了有关核素性质、核转变规律、核结构、基本粒子以及自然界四种相互作用的规律和相互联系的大量知识.
概述 在核反应中,用于轰击原子核的粒子称为入射粒子或轰击粒子,被轰击的原子核称为靶核,核反应发射的粒子称为出射粒子,反应生成的原子核称为剩余核或产物核.入射粒子a轰击靶核A,发射出射粒子b并生成剩余核B的核反应可用以下方程式表示：
A+a→B+b
或简写为：
A(a,b)B
若a、b为同种粒子,则为散射,并根据剩余核处于基态还是激发态而分为弹性散射和非弹性散射,用A(a,a)A和A(a,a′)A*表示.给定的入射粒子和靶核能发生的核反应往往不止一种,例如：
每一种核反应称为一个反应道.反应道由入射道和出射道构成.入射粒子和靶核组成入射道,出射粒子和剩余核组成出射道.同一入射道可以有若干出射道,同一出射道也可以有若干入射道.如：
发生某种核反应的几率用核反应截面来表征.只有满足质量数、电荷、能量、动量、角动量和宇称等守恒条件,核反应才能发生,相应的反应道称为开放的,或简称开道,反之为闭道.核反应过程总是伴随着能量的吸收或释放,前者称为吸能反应,反者称为放能反应.反应能常用Q表示,等于反应后与反应前体系动能之差,可标明在核反应方程式中,例如：
3H+2H→4He+n+Q Q=17.6MeV
对于吸能反应,仅当入射粒子的动能高于阈能（Eth）时才能引起核反应：
式中ma和mA分别为入射粒子和靶核的质量.带电粒子进入靶核前要穿越靶核附近势能高的区域——库仑势垒,动能高于势垒的入射粒子才有较大的反应截面.当入射粒子相对于靶核运动的轨道角动量不等于零时,还要克服离心势垒,才能进入靶核.
分类 按入射粒子的不同,核反应可分为三类：①中子核反应,如中子的弹性散射(n,n)、非弹性散射(n,n′),中子的辐射俘获(n,γ),发射带电粒子的核反应(n,p)、(n,α)等,又如中子裂变反应(n,f),发射两粒子的核反应(n,2n)、(n,pn)等；②带电粒子核反应,如质子引起的核反应(p,γ)、(p,n)、(p,p)、(p,p′)、(p,α)、(p,2n)等,氘核引起的核反应(d,n)、(d,p)、(d,α)等,α粒子引起的核反应(α,n)、(α,2n)、(α,p)等,重离子引起的核反应(12C,4n)、(22Ne,6n)等；③光核反应,即光子引起的核反应,如(γ,n)、(γ,p)、(γ,α)、(γ,f )等.
按入射粒子的能量,核反应又可粗分为三类：①低能核反应,入射粒子能量低于108电子伏,对于较轻的重离子,每个核子平均能量低于107电子伏（如108电子伏的碳12核）,也属于低能核反应的范畴,低能核反应的出射粒子的数目最多为3～4个；②中能核反应,入射粒子能量在108～1010电子伏之间；③高能核反应,入射粒子能量大于1010电子伏.
核反应机理 由于对核力的本质还没有完全研究清楚,对于核反应机理的描述还只能是唯象的,即通过总结实验结果建立核模型.