第十章原子核物理概論§10.1原子核的基本性質(zhì)§10.3核模型§10.4放射性衰變及其規(guī)律§10.2核力§10.5核反應(yīng)§10.6重核裂變§10.7輕核聚變1§10.1原子核的基本性質(zhì)把原子核作為一個整體所顯示出來的整體靜態(tài)性質(zhì)。例如：原子核的電荷、質(zhì)量、結(jié)合能、大小、自旋、磁矩、電四極矩以及宇稱、統(tǒng)計性等性質(zhì)。它們是學(xué)習(xí)原子核物理學(xué)的基礎(chǔ)。2一、原子核的電荷：α粒子散射實驗證明原子核是帶正電的，帶有一定數(shù)量的正電荷是原子核的一個重要特征。原子核的電荷為ｑ＝＋ＺｅＺ是整數(shù)，稱為原子序數(shù)。ｅ是電子的電量，是目前能從實驗上找到的最小電量。任何物體所帶的電量都是ｅ的整數(shù)倍。用α粒子散射實驗可測定原子的Ｚ值，但比較準(zhǔn)確而又被廣泛應(yīng)用方法是利用莫塞萊定律。3常用術(shù)語：核素：各種原子核（原子）的統(tǒng)稱。具有相同質(zhì)子數(shù)和中子數(shù)的一類原子核（原子）稱為一種核素，表示為，Ｘ是元素符號。同位素：具有相同Ｚ、不同Ａ的核素。同量異位素：具有相同Ａ、不同Ｚ的核素。同中子素：具有相同Ｎ、不同Ｚ（Ａ）的核素。5三、原子核的大?。簝煞N理解：（１）核力的作用范圍；（２）核物質(zhì)或核電荷的分布范圍。實驗表明：大部分原子核接近于球體，習(xí)慣上用核半徑表示其大小。核半徑與質(zhì)量數(shù)間關(guān)系：原子核的質(zhì)量密度大約是水的密度的1014倍。6四、原子核的組成：原子核可放出電子（β衰變），自然使人們推測核是由電子和質(zhì)子組成的，但這引起許多矛盾。1932年查德威克發(fā)現(xiàn)中子后，才知原子核是由帶一個單位正電荷的質(zhì)子和不帶電的中子組成。質(zhì)量數(shù)為Ａ、電荷數(shù)Ｚ的原子核由Ｚ個質(zhì)子和（Ａ－Ｚ）個中子組成。質(zhì)子和中子統(tǒng)稱為核子，質(zhì)量數(shù)表示原子核的質(zhì)子數(shù)和中子數(shù)之和，即原子核中核子的數(shù)目。7根據(jù)結(jié)合能Ｂ的定義有計算公式Ｂ＝（Ｚｍｐ＋Ｎｍｎ－ＭＮ）Ｃ２在核物理中，能量常以ＭｅＶ為單位１ｕｃ２＝９３１．５ＭｅＶ原子核的結(jié)合能與核內(nèi)核子數(shù)之比稱比結(jié)合能

ε＝Ｂ／Ａ

物理意義：核子結(jié)合成原子核時平均每個核子所提供的結(jié)合能，或由該核中取出一個核子平均所需要的能量。反映原子核的穩(wěn)定程度。比結(jié)合能特點是兩頭小，中間大。因此將輕核聚變成中等核，或?qū)⒅睾肆炎兂芍械群硕紩尫懦龊四堋：四芾玫墓ぷ髟怼?四、原子核的自旋和磁矩：１、核自旋：由于質(zhì)子、中子是自旋為1/2的粒子，有自旋運(yùn)動；同時它們在核內(nèi)還存在著復(fù)雜的軌道運(yùn)動。核內(nèi)所有核子的自旋角動量和軌道角動量之和定義為核自旋。核自旋的大小為Ｉ稱核自旋量子數(shù)，可取整數(shù)和半整數(shù)。10２、奇－奇核（Z、N均為奇數(shù)），I為整數(shù)１、偶－偶核（Z、N均為偶數(shù)），Ｉ為零３、奇A核（偶Z、奇N或相反），I為半整數(shù)核自旋在特定方向（z方向）投影為基態(tài)原子核的自旋規(guī)律性：11核磁矩有正有負(fù)。其中正代表磁矩與自旋同向；負(fù)代表磁矩與自旋反向。實驗測量：質(zhì)子磁矩μp=2.793μN(yùn),而中子μn=－1.913μN(yùn)，而根據(jù)理論，質(zhì)子磁矩應(yīng)和電子的磁矩數(shù)值相等方向相反，中子不帶電，磁矩應(yīng)為零，故上述磁矩稱作反常磁矩。這說明質(zhì)子、中子都不是簡單的點粒子，是具有復(fù)雜內(nèi)部結(jié)構(gòu)的非點狀粒子。13Na原子光譜的超精細(xì)結(jié)構(gòu)由于原子核磁矩對Na原子外層電子總磁矩的作用使鈉雙線又超精細(xì)地一分裂為二3P3S32P3/232P1/232S1/232P3/232P1/2F=2F=1INa=3/2核磁矩對原子能級的影響：３Ｐ能級也分裂，但分裂的很小，忽略。３Ｓ的價電子離核最近，受影響最大。14五、核自旋的電四極矩原子核的電偶極矩等于零，但電四極矩不為零。這表明原子核并不是球形的，而是旋轉(zhuǎn)橢球體，其對稱軸的半軸一個為c，另一個半軸為a。電四極矩為Q=0Q>0Q<0zzzcacaca15七、原子核的宇稱宇稱的實質(zhì)是指物理規(guī)律的左右對稱性。用數(shù)學(xué)公式表示為描述體系的波函數(shù)在做反演變換后是否發(fā)生變化。如果不變化，我們稱之為具有偶宇稱；反之，如果變號，稱之為具有奇宇稱；其他情況稱之為沒有確定的宇稱。原子核的宇稱決定于組成它的各個核子的角動量量子數(shù)的和。除非發(fā)射或吸收具有奇宇稱的光子或其他粒子，否則原子核的宇稱不改變。宇稱守恒：一個孤立系統(tǒng)的宇稱保持不變。17§10.2核力核力的一般性質(zhì)2.核力的介子理論181.核力的一般性質(zhì)

原子核由核子構(gòu)成，雖然質(zhì)子間存在排斥力，但是原子核卻是牢固的，密度高達(dá)1014g/cm3，這說明核子間存在一種很強(qiáng)的吸引力－核力。經(jīng)過多年的探討發(fā)現(xiàn)，核力有如下基本性質(zhì)：１、短程力力程≤10－1５m。如果核力像庫侖力為長程力，則核的結(jié)合能應(yīng)正比A(A-1)∝A2。核結(jié)合能正比A，說明核子只與近鄰核子發(fā)生相互作用。19８、在極短距離內(nèi)（小于0.8fm）核力表現(xiàn)為斥力６、自旋相關(guān)性兩核子間核力與它們自旋的相對取向有關(guān)，自旋單態(tài)和自旋三重態(tài)間的核力是不相同的。７、主要成分是中心力即作用力的方向沿兩核子連線，但也有非中心力成分，如核子間的自旋－軌道耦合作用。212.核力的介子理論按照，物體間的相互作用是由交換動量產(chǎn)生的。電磁力是通過交換光子實現(xiàn)的。e-e-ABe-e-xt221935年，湯川秀樹提出核力是一種交換介子產(chǎn)生的力。1947年人們找到了湯川介子，并稱π介子。它有三種：π０和π±。湯川因此獲1949年諾貝爾物理獎。作用圖像為23２.液滴模型

核密度ρ為常量，核力具有飽和性，這與液體的基本性質(zhì)相似，類比使人們提出核子是致密的不可壓縮的帶電液滴，稱液滴模型。１.費米氣體模型

把原子核內(nèi)的核子看作是幾乎沒有相互作用的“理想氣體”－費米氣體，在核內(nèi)核子受泡里原理限制，費米氣體限制在無限深勢阱內(nèi)運(yùn)動。253.殼層模型

實驗發(fā)現(xiàn)當(dāng)質(zhì)子數(shù)Z或中子數(shù)N取下列數(shù)之一時：2，8，20，28，50，82，126.原子核特別穩(wěn)定，這些數(shù)稱幻數(shù)。聯(lián)想到原子序數(shù)Z取2，10，18，36，54…的元素特別穩(wěn)定，對比之下核內(nèi)也應(yīng)存在某種殼層結(jié)構(gòu)。與原子的不同：原子核內(nèi)核子之間彼此平等，不存在相對固定的有心場；原子核密度也很大，核子也沒有像在原子中電子那種獨立運(yùn)動的空間。26§10.4

原子核的衰變一、重點與要求:1、原子核數(shù)目隨時間減少的各種描述；2、從能量的角度對各種衰變的討論。二、關(guān)鍵問題:1、掌握衰變類型，會寫衰變方程；2、理解衰變規(guī)律，熟練掌握有關(guān)計算；3、掌握α衰變能及其計算公式；4、掌握β衰變的類型及其實質(zhì)。29一、概述1、衰變的類型:從衰變產(chǎn)生的射線種類來分，衰變分為：衰變是不穩(wěn)定原子核具有的一種現(xiàn)象，它是自發(fā)進(jìn)行的。衰變的趨勢是由不穩(wěn)定的核素轉(zhuǎn)變?yōu)榉€(wěn)定核素，其中絕大多數(shù)是一次衰變就成為穩(wěn)定核素，少量經(jīng)過多次衰變才變成穩(wěn)定核素。α衰變β衰變γ衰變302、衰變方程:任意衰變過程都遵守質(zhì)量數(shù)和電荷數(shù)守恒，根據(jù)這兩個守恒定律可以寫出各種衰變的方程。α衰變：β衰變：分三種，一種是放出電子，β-衰變；

另一種是放出正電子，

β+衰變；

第三是核俘獲一個核外電子，K俘獲。313、位移定則:核素經(jīng)α、β衰變后子核在周期表中位置的移動所遵循的規(guī)則稱作位移定則。α衰變使子核在周期表中前移2個位置，β衰變使子核向后移1個位置。例：從衰變?yōu)橐謩e幾次α、β衰變？α衰變的次數(shù)：β衰變的次數(shù)：324、放射系:分析發(fā)現(xiàn)，天然放射性元素分為三個系統(tǒng)，構(gòu)成三個天然放射系，絕大多數(shù)放射性元素屬于這三個放射系。均以一個原子序數(shù)很大、半衰期很長的放射性元素開始，中間經(jīng)過一系列的α、β衰變，最后結(jié)束于一種穩(wěn)定同位素。分別以第一個元素命名為：鈾系：釷系：錒系：33從三個系元素A的取值來看，還缺少一個A=4n+1的放射系，后來在人工元素中找到。镎系：這個系中元素除最后的穩(wěn)定元素Bi外，其他都是人工制造的元素。以上結(jié)果表明：地球上的各種放射性元素都是由四種原始核經(jīng)一系列α、β衰變得到的。34二、放射性衰變規(guī)律1、指數(shù)衰變定律、半衰期和平均壽命:單獨存放的放射性核素由于衰變其原子核的數(shù)目將隨時間減小。設(shè)t時刻放射核數(shù)為N(t)，經(jīng)dt時間有-dN個核發(fā)生衰變，顯然-dN∝N(t)dt,設(shè)比例常數(shù)λ，即若t＝0時，核數(shù)目為N0，得到λ稱為衰變常數(shù)35用質(zhì)量表示為這就是指數(shù)衰變定律，它表明單獨存放的放射源的原子核數(shù)目（質(zhì)量）隨時間按指數(shù)規(guī)律減少。在t時刻，單位時間內(nèi)每個原子核衰變的概率，是一個代表原子核衰變快慢的量，由原子核本身性質(zhì)決定，與外界環(huán)境無關(guān)。半衰期：原子核數(shù)衰變掉一半所需要的時間，用T表示，即t=T時，N=N0/2T=ln2/λ=0.693/λλ物理意義：36平均壽命：原子核在衰變前存活時間的平均值在衰變過程中，有些核早衰變，有些核晚衰變，即有些核壽命長，有些核壽命短（壽命定義為衰變前核所存活的時間），平均壽命τ為平均壽命τ也是核衰變?yōu)樵泻藬?shù)e-1的時間，即也是剩余核數(shù)為原來37％所需要的時間，所以它比半衰期T要長。372、放射性活度I:單位：1貝克勒爾=1次核衰變/秒1居里=3.7×1010貝克勒爾定義：單位時間內(nèi)放射源發(fā)生核衰變的次數(shù)即放射源的活度以指數(shù)規(guī)律衰減需要注意的是:活度以衰變次數(shù)而不是放出粒子數(shù)為標(biāo)準(zhǔn)定義的,因此活度相同的兩個放射源并不一定在單位時間內(nèi)放出相同的粒子數(shù)。38三、α衰變mX,mY,mα分別是母核,子核,α粒子靜止質(zhì)量VY、

EY分別是子核反沖速度和反沖動能vα、Eα分別是α粒子運(yùn)動速度和運(yùn)動動能衰變方程：一般衰變前母核靜止,α衰變滿足能量守恒和動量守恒39（2）衰變能和衰變條件衰變能E0定義為衰變過程所釋放的能量，其實質(zhì)是核內(nèi)部分內(nèi)能變?yōu)閯幽?，因此常用衰變產(chǎn)物的動能表示衰變是自發(fā)過程，要求E0>0（放能）。上式給出α衰變的條件是m代表原子核質(zhì)量，M代表原子質(zhì)量40子核的反沖能由動量守恒給出子核的反沖能與衰變能的關(guān)系：指出，測量α粒子動能Eα，可以計算子核反沖能EY和衰變能E0。41α粒子能（量）譜：實驗發(fā)現(xiàn)：所放出的α粒子的能譜是不連續(xù)的。例如：212Bi放出6組不同能量的α粒子。分立能譜說明了什么？

根據(jù)實驗上測量到的α粒子的動能可以計算出衰變能，進(jìn)而計算得出原子核的能級圖。之所以出現(xiàn)能量不同的α粒子是由于母核始終處于基態(tài)而子核可能處于各種不同激發(fā)態(tài)，因此所畫出的能級圖是子核的能級結(jié)構(gòu)。原子核中能級的存在。42

3.β衰變β衰變是核電荷改變而核子數(shù)不變的核衰變，它包括β±衰變和軌道電子俘獲三種。a.β-衰變衰變能衰變條件即在兩個同量異位素中，前者（Z）原子量應(yīng)大于后者（Z+1)原子量。43b.β+衰變衰變能衰變條件即兩個同量異位素中，Z核素原子量應(yīng)比Z-1的大2me(2mec2=1.02MeV)13.0057413.0033544c.軌道電子俘獲母核俘獲核外軌道電子，使核內(nèi)質(zhì)子轉(zhuǎn)化為中子，過渡到子核的同時，放出中微子νe，稱軌道電子俘獲代表第n層電子，K層電子最容易－Ｋ俘獲。衰變能Wn是n層軌道電子的原子結(jié)合能。45EC條件是

由于2mec2>>Wn，因此β+衰變的核總可發(fā)生俘獲即兩同量異位素中Z與Z-1原子量之差應(yīng)大于n層電子的結(jié)合能對應(yīng)的質(zhì)量。（ｄ）β衰變機(jī)制和中微子假設(shè)β衰變與α衰變完全不同：β射線的能譜是連續(xù)的；而α粒子能譜是分立的，原子核是量子體系，核能是分立的，為什么會出現(xiàn)連續(xù)β譜呢？46ｂ.α衰變是α粒子從核內(nèi)隧穿出來的，但核內(nèi)不存在電子，β射線從何而來？β衰變核子數(shù)A不變，故核自旋狀態(tài)（整數(shù)還是1/2奇倍數(shù)）不因衰變而變。但電子具有1/2

自旋，導(dǎo)致角動量不守恒。1930年泡利指出：只有假定β衰變中，有一種輕的中性粒子（中微子）伴隨電子一起被發(fā)射，即衰變產(chǎn)物為三個時，才能解釋連續(xù)β譜，這時衰變能在三者分配。47衰變前后電荷守恒，角動量守恒，這要求中微子不帶電，自旋必須是1/2。實驗測定Eβ

m=E0，這說明中微子mνc2=0，因而中微子質(zhì)量為零。β衰變的實質(zhì)：中子和質(zhì)子的相互轉(zhuǎn)化。48(4)γ衰變當(dāng)原子核發(fā)生α,β衰變時，子核往往處于激發(fā)態(tài)。從激發(fā)態(tài)向低能態(tài)躍遷時會放出γ光子稱γ衰變(躍遷)。右圖是醫(yī)用60Co的衰變圖。a、γ衰變（輻射）遵循：能量、動量和宇稱等守恒。49一般重核低激發(fā)態(tài)，發(fā)生內(nèi)轉(zhuǎn)換的幾率較大。

b、內(nèi)轉(zhuǎn)換有些情況處于激發(fā)態(tài)的子核將能量交給核外的電子，使其電離，稱內(nèi)轉(zhuǎn)換放出的電子稱內(nèi)轉(zhuǎn)換電子，其動能為E上,E下是核的上下兩能級，Wn是n層電子結(jié)合能50c、穆斯堡爾效應(yīng)：由于動量守恒定律的限制，原子核在發(fā)射或吸收γ光子時都要反沖而失去一部分能量，這樣就使得處于自由狀態(tài)的原子核發(fā)射的γ光子不會被其它同類原子核共振吸收。但是如果把發(fā)射體和吸收體固定在晶體內(nèi)，就可以實現(xiàn)無反沖發(fā)射和無反沖吸收，這種無反沖的發(fā)射和吸收稱為穆斯堡爾效應(yīng)。穆斯堡爾效應(yīng)先已廣泛應(yīng)用于各個領(lǐng)域，成為測量的高精度手段。測量儀器稱作穆斯堡爾儀。51§10.5

原子核反應(yīng)核反應(yīng)是一種受激核轉(zhuǎn)變過程，指原子核被一個粒子轟擊后引起核結(jié)構(gòu)發(fā)生變化，形成一個新的原子核，并放出一個或幾個粒子的過程。目的：（1）更深入對核內(nèi)部結(jié)構(gòu)進(jìn)行研究，并且制造出許多自然界中不存在的放射性核素；（2）開辟新能源。52一、核反應(yīng)方程：通常原子核反應(yīng)用下式表示：X+a→Y+bX靶核，a入射粒子，Y生成核，b出射粒子簡寫為：X（a，b）Y如果出射粒子和入射粒子相同，生成核和靶核也相同，則這種核反應(yīng)稱為散射。若散射前后系統(tǒng)的總動能不變，即原子核的內(nèi)部能量不變，則稱為彈性散射。若散射前后系統(tǒng)的總動能不守恒，即核內(nèi)部能量發(fā)生了變化，則稱為非彈性散射。53二、核反應(yīng)所遵守的守恒定律：1）電荷數(shù)守恒：反應(yīng)前后反應(yīng)物和生成物的電荷數(shù)的代數(shù)和相等；2）質(zhì)量數(shù)守恒：反應(yīng)前后反應(yīng)物和生成物的質(zhì)量數(shù)之和相等；3）總質(zhì)量和總能量守恒：反應(yīng)前后反應(yīng)物和生成物的運(yùn)動質(zhì)量的總和相等；與總質(zhì)量相聯(lián)系的總能量在反應(yīng)前后也不變。4）動量守恒：反應(yīng)前后反應(yīng)物和生成物的動量矢量和相等；5）還有一些物理量，如角動量、宇稱等也守恒。54三、核反應(yīng)能：在核反應(yīng)X+a→Y+b中，設(shè)MX、ma、MY、mb分別表示靶X、入射粒子a、生成核Y、出射粒子b的靜止質(zhì)量，EX、Ea、EY、Eb分別為它們的動能。根據(jù)總質(zhì)量和總能量守恒定律有Δm表示反應(yīng)前后靜止質(zhì)量之差，即質(zhì)量虧損。ΔE表示反應(yīng)后總動能與反應(yīng)前總動能之差，即反應(yīng)過程中放出的能量，稱作反應(yīng)能Q。55討論：1）反應(yīng)能可以由已知的靜止質(zhì)量計算，也可通過測量粒子的動能求得。2）在實驗室坐標(biāo)系中，通常靶子是靜止的，即EX=0，因此有Q=（EY+Eb）-Ea。3）Q可正可負(fù)。Q>0的反應(yīng)稱為放能反應(yīng)，這時反應(yīng)物的部分靜質(zhì)量能轉(zhuǎn)化為生成物的動能；Q<0的反應(yīng)稱為吸能反應(yīng)，這時入射粒子的一部分動能轉(zhuǎn)化為生成物的靜質(zhì)量能量；Q=0的反應(yīng)為彈性散射。56例題：由靜質(zhì)量計算14N（α，p）17O的Q值。14N:M0=14.00307417O:M0=16.9991334He:M1=4.0026031H:M2=1.007825∑M:18.00567718.006958ΔM=18.005677-18.006958=-0.001281u下面討論如何由動能來確定反應(yīng)能---Q方程57四、Q方程：對于核反應(yīng)X+x→Y+y根據(jù)動能守恒和動量與動能關(guān)系E=p2/2m以及核反應(yīng)能的定義Q=EY+Ey-Ex（靶核靜止）可以算出這稱作Q方程，實驗測量Ex、θ、和在θ方向放出粒子的動能Ey，則可計算得到反應(yīng)能Q。詳細(xì)推導(dǎo)見課本P34558五、核反應(yīng)的閾能：對吸能反應(yīng)，因反應(yīng)中有一部分能量被吸收，故入射粒子必須具有一定的動能才能使其進(jìn)行。激發(fā)核反應(yīng)的入射粒子的最小動能稱為核反應(yīng)的閾能。實驗室系中，它等于所需要吸收的反應(yīng)能-Q再加反應(yīng)后的粒子由于動量守恒仍需要、保留的動能。在質(zhì)心系中，反應(yīng)前后的線動量都等于零，所以閾能就只等于-Q，即E閾C=-Q換算到實驗室系中有E閾L=-Q（MX+Mx）/MX59六、核反應(yīng)截面：

截面是對發(fā)生某種作用概率大小的描述。例如α粒子散射截面的含義是：每個原子存在一個截面，只有當(dāng)α粒子的入射方向穿過這個截面，就會散射到θ到θ+dθ之間的空心立體角里去。即有效散射截面的大小體現(xiàn)了α粒子被散射到上述立體角內(nèi)的概率。同樣對原子核反應(yīng)也存在這樣一個截面：即每個原子核存在一個截面，只有入射粒子進(jìn)入這個范圍，就產(chǎn)生核反應(yīng)，這個截面稱作核反應(yīng)截面，用σ表示。60設(shè)有n個單能粒子垂直入射到厚度為dx的薄靶的單位面積上，由于核反應(yīng)，有-dn個粒子未能通過薄靶，則有-dn/n=σNdxN：單位體積里的靶核數(shù)；Ndx為單位面積靶中的核數(shù)，利用上式有

σ=（-dn/n）/（Ndx）（-dn/n）表示每個入射粒子引起核反應(yīng)的概率；σ物理意義：一個粒子與單位面積上一個靶核發(fā)生反應(yīng)的概率單位為：靶1靶=10-28米261幾種截面：總截面：一切可能發(fā)生的核反應(yīng)過程的概率，不管中間具體過程。分截面：不同中間過程的截面。微分截面：角分布的截面。幾何截面：原子核的投影面積。需要注意的是：總截面和幾何截面是不同的。散射時也討論過這個問題。62七、核反應(yīng)的機(jī)制：核反應(yīng)過程分為三個階段：1、獨立粒子階段。入射粒子射入靶核的勢場中與靶核整體發(fā)生相互作用，可能發(fā)生兩種情況：A）粒子被彈出來而靶核內(nèi)部沒有變化，這種情況稱為形狀彈性散射；B）粒子被吸收使過程進(jìn)入第二個階段。特點：粒子的運(yùn)動保持著相對的獨立性，因此稱之為獨立粒子階段。632、復(fù)合系統(tǒng)階段。入射粒子被靶核吸收，組成一個復(fù)合體。在這個階段粒子與靶核交換能量和動量，交換的方式有：A）入射粒子把能量交給靶核表面或體內(nèi)的一個或幾個核子，前者稱為表面直接作用，后者稱為體內(nèi)直接作用。其結(jié)果是可能有一個或幾個核子放出，使反應(yīng)進(jìn)入第三階段；B）入射粒子在靶核內(nèi)經(jīng)過多次碰撞之后又發(fā)射出來，把反應(yīng)推向第三階段；C）通過相互作用入射粒子的部分能量傳遞給靶核，使靶核集體激發(fā)，引起集體振動和轉(zhuǎn)64動，此過程稱作集體激發(fā)。因粒子與原子核能量是通過庫侖場的作用而實現(xiàn)的，所以此過程也稱作庫侖激發(fā)；D）入射粒子進(jìn)入靶核經(jīng)多次碰撞后留在靶核內(nèi)，二者融為一體成為一個復(fù)合核。在復(fù)合核內(nèi)，再也分不出誰是入射粒子，誰是靶粒子。3、最后階段。復(fù)合系統(tǒng)發(fā)射粒子而衰變?yōu)樾潞?。還有可能復(fù)合系統(tǒng)發(fā)射的粒子與入射粒子相同，且剩余核也與靶核相同，即彈性散射。但是與一般彈性散射不同，經(jīng)歷了復(fù)合過程，稱為復(fù)合核彈性散射。65§10.6

重核裂變重核裂變是作為一種新能源而被廣泛研究的。從結(jié)合能的角度來看，重核的比結(jié)合能要比中等核的小，因此由重核分裂為中等核是一個由小比結(jié)合能向大比結(jié)合能的轉(zhuǎn)化過程，是結(jié)合能增加的過程，因而是放能反應(yīng)。通常把因原子核裂變而放出的能量稱為原子能。例如慢中子打擊U核可以產(chǎn)生如下裂變裂變所釋放出的能量可以通過質(zhì)量虧損得到。66例如對上面的過程，由于裂變產(chǎn)物是豐中子核素，因此裂變后要經(jīng)歷一系列的β衰變以消除過剩的中子裂變方程改寫為質(zhì)量虧損為：67鏈?zhǔn)椒磻?yīng)：每次裂變產(chǎn)生的中子又被其附近的母核吸收，繼續(xù)發(fā)生裂變，再產(chǎn)生