低能核化學

低能核化學

低能核化學,用化學方法和實驗核物理技術研究低能核反應的核化學分支學科。低能核反應是指入射粒子的能量低於108電子伏的核反應,產生的出射粒子粒目一般最多是3~4個。核反應的大部分研究工作都集中在此能區。

基本資料

名字:低能核化學
拼音:dinenghehuaxue
英文:low-energynuclearchemistry

低能核化學,用化學方法和實驗核物理技術研究低能核反應核化學分支學科。低能核反應是指入射粒子的能量低於108電子伏的核反應,產生的出射粒子粒目一般最多是3~4個。核反應的大部分研究工作都集中在此能區。

性質

又稱中、低能核反應化學。研究用60MeV以下的質子和平均能量為10MeV核子以下的複合粒子引起的核反應,實現原子核的轉變,並分離鑑定核反應產物,探討核反應機制。它與高能核反應在機制上有很大差別。


概述

低能核化學的研究對象是低能核反應。通過對低能核反應的激發函式、角分布和出射粒子的能譜等的測量、研究,可以獲得有關核結構和低能核反應機理等方面的知識。
在核反應的研究中,對供照射用的樣品(靶材料)的要求十分嚴格。例如,在反應截面的精確測定中要求靶材料純度很高,靶材料應薄而均勻,在粒子束的轟擊下不揮發、不分解;當轟擊粒子是重離子或在研究反衝核的射程和角分布時,要求靶材料均勻地鋪成接近於單分子層的薄層;在某些反應截面很小的場合,要求靶材料的同位素豐度高於天然豐度,甚至是純靶核素(稱為富集靶);在超重核的合成中須用超鈾元素(如鎇、鋦、鑀等)做靶,制靶已成為一門專門的技術,稱為靶化學
對於給定的入射粒子和靶核,能夠發生的核反應往往不止一種。入射粒子能量提高,則開放的反應道增加,核反應產物更複雜。需要對反應產物進行放射化學分離,根據產物的化學性質確定元素種類,根據產物的衰變子體確定質量數。用線上質譜儀和高靈敏度的X射線能譜儀可直接測定產物核的質量數和核電荷數,部分地取代放射化學分離分析工作。
核反應截面的測定有相當一部分是用核化學方法進行的。當入射粒子的束流強度給定時,用核輻射探測器測量出射粒子的強度,可以計算出反應截面;但不能區別由不同反應出射的同種粒子,例如(α,n)反應和(α,2n)反應。通過放射化學分離分析步驟確定產物核的數目,不但可以求得反應截面,而且能同時求出多個核反應的截面。這一方法在核反應研究中起過很大作用,目前仍在套用。

簡史

 

1934年法國F.約里奧-居里I.約里奧-居里用釙的 α粒子轟擊鋁,發現人工放射性,核反應如下:

低能核化學

在他們的工作中,除了直接用計數管測量被 α粒子照射後的靶核的放射性外,還第一次用化學方法分離了核反應產生的放射性核素磷30,從而確證了人工核反應的發生。這一工作是低能核化學的開端。

裂變現象的發現,是用化學的理論和方法研究核反應取得巨大成功的最著名例子。1938年德國的O.哈恩等用放射化學分離分析技術證實了中子照射後得到的一些產物,是位於元素周期表中部的一些元素,如鋇、鑭、鍶、釔、氪、氙等。這是鈾核在中子轟擊下發生了裂變的結果。

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8)核;nucleus
 

 參考書目

 M. Lefort, Medium-and Low-energy Nuclear Chemistry,A. G. Maddock, ed.,Radiochemistry,Butterworths,London, 1972.
 L.Yaffe,ed.,Nuclear Chemistry, Academic Press,New York, 1968.

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