高能核化學

　　用化學方法和實驗核子物理技術研究高能核反應的核化學分支學科。

　　簡史　高能核化學起始於20世紀40年代美國加利福尼亞大學輻射實驗室的同步迴旋加速器建成之後。該加速器能將質子、氘核和α 粒子分別加速到340、190和380兆電子伏。當時的工作包括製備新核素並研究其性質，研究各種高能核反應截面與粒子能量的關係（即激發函數），以及研究高能核反應的產物核的反沖性質（即反應中動量轉移）等。在高高能核反應機理方面，還提出瞭塞貝模型。

　　1951年在美國芝加哥大學建成瞭另一臺同步回旋加速器，加速質子的能量達到440兆電子伏，由這些質子產生的次級π介子及其衰變產物μ子也被用作轟擊粒子來研究由它們引起的核反應。

　　50年代中期，蘇聯杜佈納聯合核子研究所建成瞭質子能量為680兆電子伏的同步回旋加速器，完成瞭大量的高能核化學工作。隨後，世界各地建立的高能加速器陸續投入使用，粒子的能量越來越高，粒子（包括次級粒子）的種類也越來越多。

　　概述　高能核化學的研究對象是高能核反應。高能核反應是指轟擊粒子為一些高能量（包括中等能量）的粒子並首先使靶核獲得較高激發能量的反應。

　　能量大於10¹⁰電子伏的粒子一般稱為高能粒子，但通常還包括能量大於10⁸電子伏的電子和中子、每核子能量大於10⁸電子伏的一些輕核、每核子能量約為10⁷電子伏的一些很重的核（如鈾核）和由它們產生的光子、π介子等。

　　通過高能核反應制備新核素是高能核化學的一個內容。生成核處於遠離β穩定線(見新核素的合成)的缺中子核素一面，這些核的半衰期很短，必須用快速傳輸和分離技術將新核從許多種產物核中分離出來並研究和鑒定其性質和結構。測量各種反應的截面和激發函數，以及出射粒子與產物核的質量、電荷、能量和角度(方向)的分佈情況，以探索高能核反應機理，也是高能核化學的內容。

　　測量反應截面，一般須用放射性測量的方法來準確測定照射結束時存在於靶中的某產物核（其質量數和原子序數可用放射化學方法確定）的數目。為瞭減少由平均壽命(1.443個半衰期)實驗值的不準確性所引入的誤差，宜選擇照射結束後時間為一個平均壽命左右的測量結果，還應對產物核的反沖損失進行校正。

　　測定產物核能量和角度分佈，常采用反沖法。由於動量守恒和能量守恒，在靶內形成的部分產物核具有足夠的能量飛出靶外，停留於收集箔中。用放射化學方法分析收集箔中的放射性，可以得到某些產物核的能量和角度分佈數據。用固體徑跡探測器如聚乙烯和聚碳酸酯膜也可得到類似的數據。

　　

參考書目

　G.Friedlander，et al.，Nuclear and Radioche-mistry，3rd ed.，John Wiley & Sons，New York，1981.

　L.Yaffe，ed.，Nuclear Chemistry，Vol.2，Academic Press，New York，1968.