当前课程知识点:核辐射物理及探测学 > 第四章 原子核反应 > 4.1 核反应的概况 > 4.1.3 核反应的分类
下面我们来介绍一下
核反应的分类
那么核反应的分类方法
有好几种
那么按照入射粒子 出射粒子
等等 我们可以把核反应
进行一些分类
根据分类方法
我们可以了解
核反应本身的一些大致属性
首先我们来看一下
按照出射粒子进行分类
我们可以把核反应分为
散射和反应
所谓散射指的是出射粒子
和入射粒子相同的情况
我们叫散射
反应这个地方
是一个狭义的核反应的概念
它指的是出射粒子和入射粒子
不同的情况
当然我们知道散射
这个时候剩余核和靶核的构成
是相同的
反应剩余核和靶核
从构成上就不一样
所以这个地方
是一个狭义的核反应过程
散射我们进一步分呢
可以分为弹性散射
和非弹性散射
弹性散射指的是反应前后
动能是不变的
就是反映前的总动能
等于反应后的总动能
不涉及到原子核能量状态
等等这些变化
那么非弹性散射
往往会涉及到
原子核能量状态的变化
就是散射前和散射后
系统的总动能是不一样的
当然这个总能量是相同的
但是总动能是不一样的
所以会涉及到
像这个剩余核的能量状态
往往是升高了
原本靶核是基态的
但剩余核从组成上来讲
没有变化
但是能量状态比较高了
这个地方
我们从表达方式上也不一样
弹性散射的话
我们直接把它
反映前和反应后
那符号是一样的
非弹性散射
我们出射粒子上面
往往加一个撇
加这个撇
描述的是一个
非弹性散射的一个过程
那么对于反应
我们知道出射粒子
和入射粒子是不一样的
特别是当出射粒子
是γ射线的时候
我们把这一类的核反应
称为辐射俘获
那么这个里面
辐射指的是往外辐射γ射线
俘获指的是入射粒子
被这个原子核给俘获了
那么对于狭义的核反应来说
当出射粒子为γ射线的时候
我们把这样的核反应
成为辐射俘获反应
那么第二类核反应的分类方法
我们是按入射粒子进行分类的
也就是说入射粒子
究竟是中子呢
还是带电粒子呢
还是光子呢
我们可以把原子核的反应
进行一个大致的分类
首先是中子反应
当然中子反应
指的就是由中子入射
所引起的核反应的过程
那么之所以把中子反应
单独拎出来讲呢
是因为中子本身有它的特点
我们知道中子不带电
与核的相互作用过程里头
不存在一个库仑位垒
所以我们知道
动能很低的中子
就有可能引起核反应的过程
所以这是中子反应
那么根据出射粒子的不一样
那么中子核反应
又可以分为nn反应
就是中子的弹性散射的反应
nn'反应
就是中子的非弹性散射的反应
或者是出射其它粒子的
核反应过程
都是有可能的
那么第二种
就是荷电粒子引起的核反应
我们叫荷电粒子核反应
它是由带电粒子
引起的核反应的过程
那么像α粒子
用它去轰击原子核
我们就可以
把这个核反应过程
看成是一个荷电粒子
核反应的过程
当然除了α粒子之外
常用的核电粒子
包括质子 氘核啊
还有一些重离子等等
都是可能的
那么第三种
我们叫光合反应
当然光合反应
指的就是由γ射线
或者X射线轰击原子核
所引起的核反应的过程
常见的核反应过程
像γn反应
就是γ光子作为一个入射粒子
去轰击原子核
使得原子核
能够放出中子的核反应过程
当然这样的一个核反应过程
也可以作为中子源来使用
除此之外
如果γ射线能量比较高
那还可以引起出射更多中子
或者出射质子的核反应等等
那么下面我们看第三种
核反应的分类方法
那么这种是按着入射粒子的
动能来分类的
那么按照入射粒子的动能
我们可以把核反应的过程
分为低能核反应 中能核反应
和高能核反应
那么低核反应
指的是入射粒子的动能
低于140个MeV的时候
那么中高能核反应
指的是140MeV
到1GeV
高能核反应指的是
入射粒子的动能
高于1GeV的时候
我们后面讨论的核反应过程
都是低能核反应的过程
在低能核反应过程里头
它有一些特点
像这个核反应过程
它是质量数守恒等等
如果是入射粒子的动能
继续增高
到了中高能
核反应往上的话
那么有一些
守恒定律就不再成立了
那么我们还可以
按照靶核的质量数
对核反应进行分类
那么这个时候当然如果
靶核的质量数A
小于30的话
我们叫轻核反应
如果是A
是30到90之间的话
我们叫中量核反应
对于A大于90的话
我们叫重核反应
这个按靶核的质量数
对原子核反应进行分类的
那么核反应分类方式
是多种多样的
但只要弄清楚
它们的物理含义
还是很容易搞清楚
它描述的究竟是什么意思的
那有的时候
我们还可以联合
几种分类方法
更好地去描述
核反应的过程
还例如这样的一个核反应
16O被这个氘核轰击
去生成17O
和质子的核反应过程
我们就可以把它称为
是一个轻核的
带电粒子核反应
这节的内容
我们就到这里
-1.1 基础知识、常量与单位
-1.2 原子核的构成、表示方法与相关术语
-1.3 原子核的大小与稳定性规律
-1.4 原子核的结合能
-1.5 原子核的自旋
-1.6 原子核的磁矩与电矩
-1.7 原子核的统计性质、宇称与能态
-课后作业--作业
-2.1 放射性衰变的基本规律
-2.2 递次衰变规律
-2.3 放射系
-2.4 放射规律的一些应用
-课后作业--作业
-3.1 原子核的衰变方式
-3.2 α衰变
-3.3 β衰变
-3.4 γ跃迁
-课后作业--作业
-4.1 核反应的概况
-4.2 核反应能和Q方程
-4.3 核反应截面和产额
-4.4 反应机制及核反应模型
-课后作业--作业
-6.1 辐射与物质相互作用概述
-6.2 重带电粒子与物质的相互作用
-6.3 快电子与物质的相互作用
-6.4 γ射线与物质的相互作用
-课后作业--作业
-7.1 统计学的基础知识
-7.2 放射性测量的统计误差
-7.3 电离过程的涨落与法诺分布
-7.4 粒子束脉冲的总电离电荷量的涨落
-7.5 时间间隔的统计分布
-课后作业--作业
-8.1 气体中离子与电子的运动规律
-8.2 电离室
--8.2.3 脉冲电离室的主要性能指标第一部分:能量分辨率
--8.2.4 脉冲电离室的主要性能指标第二部分:饱和特性、坪特性等
-8.3 正比计数器
-8.4 G-M计数管
-8.5 气体探测器小结
-课后作业--作业
-9.1 闪烁体
-9.2 光电倍增管
-9.3 闪烁探测器
-9.4 单晶闪烁谱仪
-课后作业--作业
-10.1 半导体与半导体探测器
-10.2 PN结半导体探测器
-10.3 锂漂移和高纯锗半导体探测器
-10.4 其他半导体探测器
-课后作业--作业
-12.1 活度测量方法
-12.2 符合测量法
-12.3 γ能谱解析
-课后作业--作业
-13.1 中子的基本特性与分类
-13.2 中子源
-13.3 中子与物质的相互作用
-13.4 中子探测的特点与探测方法分类
-13.5 常用的中子探测器
-课后作业--作业