原子核的直观结构 2
图6 7Li（α，γ）11B
（二） 中子所引起的核反应
⑴N+n→B+He，在此反应道上，入射中子把氮核环上的中子击入核内，同时与两个质子成键达饱和。进入核内的自由中子动能减小，已没有能力发生核子替换，而是挤压对面的核子环，使其变形，从而被两个质子（仍与另一个中子成键）捕获重新成键达饱和，这样就产生了一个系统能量很低的全饱和键态的α轻粒子飞出核外，余下的核子恰能接合成稳定的硼-11核。如图7
图7 14N（n，α）11B
⑵N+n→C+H，C→N+e+e。正碰过程如下图
图8 14N（n，P）14C及14C的β-的衰变
从上图可以看出，在此反应道上，入射中子碰撞的是氮核环上的质子，它代替了击入质子的位置，而自由质子与对面核环上的质子有较大斥力作用，使其有能力发生核子替换（也可能切碰发生反应，直接撞出质子，无二次碰撞），而决不能产生α粒子。这样，一个质子从新核中被蒸发出来。但是，由于轰击中子破坏了原来较强的饱和核键，而形成的是三个中子直接相连的较弱不饱和核键，并仍具有入射方向上的较大动能而不稳定，受到核表面张力的压迫而达到弱作用范围，易发生β-衰变，转变成的质子恰能与其两侧的中子重新形成稳固的饱和核键（符合能量最低原理，是原子核要求体系稳定的具体体现），从而产生了新的稳定的氮-14核。
⑶Al+n→Na+He , Na→Mg+ e+e。正碰如下图
图9 27Al（n，α）24Na及24Na的β-衰变
这样，此过程中就有三种射线释放（α、β、γ射线）。若此反应是切碰发生的，则直接蒸发出两个中子，即Al+n→Al+2n。又如Be+n→Be+2n ,Be→He+He,虽然8Be为全饱和键态的核环，但由于它的核环太小，核子在振动时就有可能碰到一起重新组合成键，恰能形成两个饱和的α轻粒子，这种裂变为8Be核所特有。
（三）质子所引起的核反应
⑴F+H→O+He，产生的新核是稳定的，正碰过程如下图：
图10 19F（P，α）16O
⑵Ni+H→Co+He，产生的新核是稳定的，正碰过程如下图：
图11 58Ni(P,a)55Co
⑶Si+H→P+n，在此反应道上，是切碰发生的（若正碰则打出α粒子），蒸发出的中子是硅-30核环上三个直接相连的中子中间的那个。产生的磷-30核环为全饱和键态，是稳定的。 这种切碰也可
能发生掇拾反应，如Li+H→Li+H等反应。
（四）氘核所引起的核反应
⑴Al+H→Mg+He , 产生的新核是稳定的，正碰如下图：
图12 27Al（d，α）25Mg
⑵C+H→B+He，产生的新核是稳定的，正碰如下图：
图13 12C（d，α）10B
⑴与⑵也可能是切碰打出α粒子，可根据蒸发出的粒子方向来判断它们是如何碰撞反应的。
⑶Cl+H→Ar+2n,此反应是切碰的削裂反应，氘核的质子打出37Cl核环上三个直接相连的中子中间的那个，并与两侧的中子成键达饱和。氘核的中子解脱核键后沿原方向继续前进。产生的新核是稳定的。这样就有两个中子被蒸发出来。
⑷Mg+H→Al+n，此反应是切碰的削裂反应，氘核的质子被核环上直接相连的两个中子捕获成键达饱和，它的中子解脱核键后继续沿入射方向飞出。与此类的反应又如Be+H →Be+n,C+H→C+H。但有的削裂反应后的新核会发生β衰变，如C+H→N+n，N→C+e+γe； P+H→P+H，P→S+e+e。
（五）光致反应
高能γ光子也能破坏核键而击出各种粒子，如切碰击出中子的反应：
O+γ→O+n；Mg+γ→Mg+n产生的新核都是不稳定的，会发生β+衰变。如果蒸发出α粒子，则是光子正碰核环上的中子，此中子与对面核子不发生二次碰撞反应而产生的。光致反应还能切碰击出P、d、t等轻粒子，实质就是光子切割下核子环的一小片断产生的。
（六）中等离子间的高能反应
中等离子可被加速器加速而轰击核靶，会产生用轻粒子无法获得的不稳定同位素，如Ca+S→Kr+3n，在此反应道上，由于正碰截面小，轰击离子动能太大，核环上的一个中子把动能直接给同一直线上的靶核的两个对称中子，从而打出三个中子。正碰如下图：
图14 40Ca（32S，3n ）69Kr
由于新核环上有三处为质子与质子直接相连，会发生三次β+衰变，由于有两处在核的腰部，因转动动能较大，高能量的质子与质子在核表面张力作用下，不会立即达到弱作用范围内，会延缓衰变的现象。又如Si+Ni→Y+3H，正碰如下图，产生的新核是稳定的。
图15 28Si（58Ni，3P）83Y
如果反应碰撞截面增大，并且为切撞则会打出两个质子与两个中子，如Ca+Ge→Sn+2H+2n，在此反应道上，因能量太高，碰撞后中子与质子之间的核键被破坏，蒸发出来的核子全部为激发态（不易成键），即单个的质子与单个的中子，而不是d、α粒子。产生的新核环为全饱和键态，是稳定的。切碰过程如下图：
图16 40Ca（64Ge，2P2n）100Sn
（七）重核的衰变
如U→Th+He，由于铀-238的核子环不稳定，因高速转动而产生较大的形变，在核环一处变形为扁椭状， 使不饱和核子间有机会重新组合成一个α粒子释放（在剩余核力的作用下），从而使核环向圆环状恢复，但新核环在接合时，恰有三个中子直接相连碰撞，在强大的核表面张力压迫下迅速达到弱作用范围内，使中间的那个中子发生β-衰变转变成质子，重新与两侧的中子成键达饱和。这也有利于新核环向圆环状恢复，新产生的镤-234核是较稳定的，衰变方程为 Th→ Pa+e+e，与此过程相似的又如重核钍-232发生的复杂衰变：Th→Pb+6He+4e+4e，不同的是其中有两次α衰变后，在接合时只有两个中子直接相连，不具备产生β-衰变的条件。
（八）结束语
以上论述是我对核反应过程的直觉认识，当这种认识为大家所验证，并得到认同时，它将成为一种新的理论留予后来者参研。
《原子核的直观结构 2》
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