核反応(読み)かくはんのう(英語表記)nuclear reaction

翻訳|nuclear reaction

ブリタニカ国際大百科事典 小項目事典の解説

核反応
かくはんのう
nuclear reaction

ある原子核粒子が入射して,他の原子核を生じ,1個以上の粒子が放出される過程。原子核反応ともいう。入射粒子または放出粒子には γ 線も含む。標的原子核をX,入射粒子をa ,核反応で生じる原子核をY,放出される粒子をb,c,…とすると,この核反応はX + a → Y + b + c …またはX (a,bc…) Yと書かれる。入射粒子が陽子ならばp 反応,中性子ならばn 反応,α粒子ならばα反応,重陽子ならばd反応,γ線ならば光核反応などという。またもっと重い原子核が入射するときを重イオン反応という。X + a → X + a の過程を弾性散乱といい,この場合は核反応に含めない。しかし,反応後Xが励起状態X ' である場合は非弾性散乱といい,核反応の一種とみなす。またX (n,p) Y型の反応を (n,p) 反応,X(p ,α)Y型の反応を(p ,α) 反応などという。核反応の起る割合は,標的核に対して 1cm2あたり毎秒1個の割合で粒子を入射させたときに反応を起した粒子の個数で表わし,これを反応断面積という。入射粒子のビームは初期には天然の放射性物質からのα線であったが,以後は種々の粒子ビームが加速器で得られている。またγ線はベータトロンや電子シンクロトロンで得た高速電子の制動放射により得られる。中性子は適当な中性子源から得られる。核反応の際の保存量はエネルギー,運動量,角運動量,質量数,電荷である。反応機構には,複合核を経由するものと直接反応とがある。複合核を経由する反応の断面積はポテンシャル散乱共鳴散乱とで記述できる。また放出粒子については蒸発理論が適用しうる。直接反応の例は重陽子のストリッピング反応である。入射粒子のエネルギーが高くなると標的核は多数の粒子を放出し,核破砕が起る。さらにエネルギーが上がると,π中間子の発生も起る。核反応で生成された核種は安定なものと放射性のものとがある。中性子捕獲 X (n,γ) Yではしばしば放射性核種を生じる。核反応の実験に成功したのは E.ラザフォードで (1919) ,天然の放射性元素から得られるα線を使って 14N+α→17O+p の反応を起した。人工のビームは 1932年 J.コッククロフトと E.ウォルトンによって得られ,0.6MeV の陽子をリチウム 7 の原子核に入射させて,7Li+p→4He+4He の反応を起した。この核反応では新たに 17.3MeV の運動エネルギーを生じ,質量とエネルギーの等価性の検証となった。

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百科事典マイペディアの解説

核反応【かくはんのう】

原子核反応とも。原子核が他の粒子の衝撃によって別種の原子核に変わる現象。原子核Aに粒子aが衝突し粒子bを放出して原子核BになることをA+a→B+bまたはA(a,b)Bと書く。1919年ラザフォードがα粒子(α線)で窒素を酸素に変換させたのが最初。現在は加速装置で加速した陽子,重陽子,中性子等で衝撃し,多種の反応が達成されている。核分裂核融合,高エネルギーのX線を当てて起こる光核反応,宇宙線の高エネルギー中性子やπ中間子の衝突によって原子核が数個の破片に分裂する核爆発(スター)も核反応に含まれる。核反応によって生じた核には放射性のあるものとないものがあり,核反応に際して質量・エネルギーの同等性が厳密に成立。核反応の起こる確率は断面積で表され,単位はバーン。→原子核物理学
→関連項目γ線グレーザー原子核原子核乾板原子核模型衝突(物理)ターゲット中性子

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世界大百科事典 第2版の解説

かくはんのう【核反応 nuclear reaction】

原子核に他の粒子が衝突することによって起こる現象の総称。原子核反応ともいう。衝突する粒子は,陽子,中性子,π中間子,電子,光子などの素粒子である場合と,重陽子(重水素の原子核),α粒子(ヘリウム4の原子核),またはもっと重い原子核などの場合とがある。
[核反応の発見と研究の発展]
 核反応の研究は,1919年E.ラザフォードが,ラジウムから出たα粒子を窒素の原子核にあてると,陽子が放出されるとともに酸素の原子核が生ずることを発見したときから始まる。

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大辞林 第三版の解説

かくはんのう【核反応】

原子核が種々の粒子と衝突して別の種類の原子核に変わること。実験室では加速器によって加速した陽イオンまたは電子・陽子などの素粒子を原子核に衝突させて行う。核分裂や核融合なども核反応である。原子核反応。

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世界大百科事典内の核反応の言及

【原子力】より

…しかし,ある特殊な状態の下では,原子核が反応を起こすことがある。それを原子核反応あるいは単に核反応という。核反応に伴って発生するエネルギーを原子核エネルギー(核エネルギー)nuclear energyあるいは原子エネルギーatomic energyという。…

※「核反応」について言及している用語解説の一部を掲載しています。

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