核子的介绍

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核子是质子、反质子、中子与反中子的总称，是组成原子核的粒子。它由夸克和胶子组成，属于重子。原子核是由一个或多个核子密集组成，这些核子又分为质子（红色）及中子（蓝色）两种[见右图]。图中的质子和中子像粘在一起的小球体，但根据现代核物理学，实际的原子核却非如此。要准确描述真实的原子核，必需要用到量子力学。例如，在真实原子核里，每个核子都同时处于多个位置，分布于整个原子核。

重离子核反应详细资料大全

核聚变原理是：

在极高的温度和压力下才能让核外电子摆脱原子核的束缚，让两个原子核能够互相吸引而碰撞到一起，发生原子核互相聚合作用，生成新的质量更重的原子核（如氦），中子虽然质量比较大，但是由于中子不带电，因此也能够在这个碰撞过程中逃离原子核的束缚而释放出来。

大量电子和中子的释放所表现出来的就是巨大的能量释放。这是一种核反应的形式。原子核中蕴藏巨大的能量，原子核的变化（从一种原子核变化为另外一种原子核）往往伴随着能量的释放。核聚变是核裂变相反的核反应形式。

扩展资料：

如果要实现核聚变发电，那么在核聚变反应堆中，需要将作为反应体的氘-氚混合气体加热到等离子态，也就是温度足够高到使得电子能脱离原子核的束缚，让原子核能自由运动，这时才可能使裸露的原子核发生直接接触，这就需要达到大约10万摄氏度的高温。

由于所有原子核都带正电，按照"同性相斥"原理，两个原子核要聚到一起，必须克服强大的静电斥力。两个原子核之间靠得越近，静电产生的斥力就越大，只有当它们之间互相接近的距离达到大约万亿分之三毫米时，核力（强作用力）才会伸出强有力的手，把它们拉到一起，从而放出巨大的能量。

什么是原子核物理

重离子和原子核之间的碰撞称为重离子核反应，重离子是指质量数或电荷数超过α粒子的被加速了的原子核。重离子核反应研究的领域和范围是随着加速器技术不断进步而发展着的。

基本介绍中文名：重离子核反应外文名：heavy ion induced nuclear reaction 领域：核能物理定义：重离子和原子核之间的碰撞分类：低能区、中能区、相对论能区套用：合成新元素原理,反应特点,反应分类,重离子反应中的转晕现象, 原理重离子反应是加速质量大于a粒子的离子轰击原子核引起的反应。重离子能够产生的核反应种类比轻离子要多得多，并在某些重要方面与轻离子核反应有很大差别。重离子相对运动的德布罗意波长（见波粒二象性）很短，典型的量级只有 0.1飞米（fm），比原子核的半径小得多，重离子碰撞过程的典型情况可以利用经典粒子碰撞的轨道图像来描述。 20世纪60年代中期以来，人们先后通过重离子核反应合成了各种元素（Z=102～109），并用于远离 β稳定线的核素以及高激发态、高自旋态核的研究。从60年代中期到70年代初期，重离子核反应逐步成为获得人工合成超钔元素的主要手段。反应特点重离子核反应中会涉及库仑力、泡利阻塞、平均场和核子-核子碰撞等。在较低能区，重离子物质波长较长，核核碰撞截面较大，但大部分都会被泡利阻塞。此时，平均场起主要作用，重离子碰撞主要体现为一体运动的性质。在较高能区，重离子物质波长较短，核核碰撞截面下降，但泡利阻塞作用急剧地下降，两次碰撞间核子受平均场演化的时间随能量上升而下降。此时，核核碰撞起主要作用，能量较高时可以用只考虑核核碰撞的级联模型来研究重离子碰撞过程。在相对论能区，高温高密状态伴随着粒子的产生和湮灭，核核碰撞消失。中低能区的平均场与核物质状态方程直接相关，核物质的状态则表现于平均场的强度及其密度温度等依赖性。反应分类一般按照能量将重离子核反应分为：低能区(库仑位垒～10AMe V) ，按照碰撞参数从大到小的改变，主要的反应机制依次为弹性散射、准弹性散射和转移反应；深度非弹性散射；融合反应。中能区(10AMe V～1AGe V)，按照碰撞能量由低到高主要依次表现出如下行为：两、三分裂；多重碎裂、弹核碎裂或液气相变；气化并伴随介子和核子激发态以及奇异自由度的出现。很多分类方法还将此能区细分为中能区及高能区，在此不做过多讨论。相对论能区(1AGe V～1000ATe V)，重离子碰撞会从核子、介子自由度向夸克-胶子自由度过渡。重离子反应中的转晕现象重离子反应形成的复合核的角动量大。对这些高自旋转动态，实验发现，转动惯量与转动角频率的平方严重偏离线性关系。转动惯量随转动角频率平方的变化曲线呈现S形，这种现象叫做转晕现象。对转晕现象，有人认为，随着转动能级自旋的增加，科里奥利力使对关联破坏，原子核从“超导态”相到“正常态”，从而发生转动惯量的异常变化。

原子核物理学

原子核是比原子更深一个层次的物质结构。原子核物理学是研究原子核的性质，它的内部结构、内部运动、内部激发状态、衰变过程、裂变过程以及它们之间的反应过程的学科。

在原子核被发现以后，曾经以为原子核是由质子和电子组成的。1932年，英国科学家查德威克发现了中子，这才使人们认识到原子核可能具有更复杂的结构。

质子和中子统称为核子，中子不带电，质子带正电荷，因此质子间存在着静电排斥力。万有引力虽然使各核子相互吸引，但在两个质子之间的静电排斥力比它们之间的万有引力要大万亿亿倍以上。所以，一定存在第三种基本相互作用——强相互作用力。人们将核子结合成为原子核的力称为核力，核力来源于强相互作用。从原子核的大小以及核子和核子碰撞时的截面估计，核力的有效作用距离力程约为一千万亿分之一米。

原子核主要由强相互作用将核子结合而成，当原子核的结构发生变化或原子核之间发生反应时，要吸收或放出很大的能量。一些很重的原子核(如铀原子核)在吸收一个中子以后，会裂变成为两个较轻的原子核，同时放出二十到三十中子和很大的能量。两个很轻的原子核也能熔合成为一个较重的原子核，同时放出巨大的能量。这种原子核熔合过程叫作聚变。

粒子加速器的发明和裂变反应堆的建成，使人们能够获得大量能量较高的质子、电子、光子、原子核和大量中子。可以用来轰击原子核，系统地开展关于原子核的性质及其运动、转化和相互作用过程的研究。

高能物理研究发现，核子还有内部结构。原子核结构是一个比原子结构更为复杂的研究领域，目前，已有的关于原子核结构，原子核反应和衰变的理论都是模型理论，其中一部分相当成功地反映了原子核的客观规律。

一公斤铀裂变时所释放的能量，相当于约两万吨TNT炸药爆炸时所释放的能量，一公斤重氢原子核聚变所释放的能量还要大几倍。轻原子核聚变为较重的原子核并释放能量的过程，就是太阳几十亿年来的能量来源，也是热核爆炸的能量来源。如果能使重氢的聚变反应有控制地进行，那么能源问题就将得到较彻底的解决。由于放射性同位素所放出的射线能产生各种物理效应、化学效应和生物效应，因此放射性同位素在工业、农业、医学和科学研究中有广泛的应用。

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