
【化】 spallation reaction
【化】 spallation
【醫】 spallation
feedback; reaction; response
【醫】 reaction; response
散裂反應(Spallation Reaction)是一種核反應過程,指高能粒子(如質子、中子或其他重離子)轟擊原子核時,導緻靶核碎裂并釋放出多個次級粒子(包括中子、質子、輕核碎片等)的現象。其英文術語為Spallation。
利用質子加速器轟擊重金屬靶産生高強度脈沖中子束,用于材料科學、生物結構分析等。例如:
用于制備醫用同位素(如⁶⁷Cu、⁸²Sr),比傳統反應堆更具同位素純度優勢。
宇宙高能粒子與星際物質或行星大氣層的散裂反應是宇宙中輕元素(如锂、铍、硼)的主要來源(據NASA天體物理數據庫)。
特征 | 散裂反應 | 核裂變(Fission) |
---|---|---|
觸發機制 | 高能粒子轟擊重核 | 中子吸收誘發重核分裂 |
能量阈值 | 需 > 100 MeV | 熱中子即可觸發(如²³⁵U) |
産物數量 | 數十個粒子(含多中子) | 2–3個主要碎片 + 2–3中子 |
反應可控性 | 依賴加速器,啟停瞬時 | 需臨界質量,存在鍊式反應 |
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散裂反應是指高能粒子撞擊原子核後導緻其碎裂并産生多種次級粒子的核反應過程。以下是綜合多來源的詳細解釋:
定義與物理機制
散裂反應(Spallation Reaction)發生在高能粒子(如質子、中子或宇宙射線)與原子核碰撞時,原子核因吸收過多能量而發生碎裂,釋放出中子、質子、介子等次級粒子。該過程常見于宇宙射線與大氣層作用,或實驗室中的粒子加速器實驗。
典型過程與産物
初級宇宙射線(如高能質子)進入大氣層後,與氮、氧等原子核碰撞,導緻原子核分裂成更輕的粒子(如中子、K介子、π介子等),同時生成放射性核素。這些次級粒子可進一步與其他物質作用,形成複雜的粒子級聯。
應用領域
散裂反應在科研與工業中有重要用途:
與其他反應的區别
不同于核裂變(重核分裂為中等質量核)或核聚變(輕核結合),散裂反應的特點是高能粒子“擊碎”靶核,産生多種輕粒子和碎片。
如需了解具體實驗數據或更詳細的粒子生成模型,可參考核物理領域的專業文獻。
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