核聚变是物理变化,不是化学变化。核聚变,又称核融合、融合反应、聚变反应或热核反应。
核聚变原理
核聚变,即轻原子核(例如氘和氚)结合成较重原子核(例如氦)时放出巨大能量。因为化学是在分子、原子层次上研究物质性质,组成,结构与变化规律的.科学,而核聚变是发生在原子核层面上的,所以核聚变不属于化学变化。
核反应
核反应是指入射粒子(或原子核)与原子核(称靶核)碰撞导致原子核状态发生变化或形成新核的过程。反应前后的能量、动量、角动量、质量、电荷与宇称都必须守恒。核反应是宇宙中早已普遍存在的极为重要的自然现象。现今存在的化学元素除氢以外都是通过天然核反应合成的,在恒星上发生的核反应是恒星辐射出巨大能量的源泉。
此外,宇宙射线每时每刻都在地球上引起核反应。自然界的碳14大部分是宇宙射线中的中子轰击氮14产生的。1919年英国的E.卢瑟福用天然放射性物质的α粒子轰击氮,首次用人工实现了核反应。30年代初加速器的出现和40年代初反应堆的建成,为研究核反应提供了强有力的工具。已能将质子加速到5×10^5兆电子伏,将铀原子核加速到约9×10^4兆电子伏,并能获得介子束。高分辨率半导体探测器的使用,大大提高了测量核辐射能量的精度。核电子学和计算机技术的发展,从根本上改善了数据的获取和处理能力。在过去半个多世纪里,研究过的核反应数以千计,制备出了自然界不存在的放射性核素约2000种,发现了300余种基本粒子,获得了有关核素性质、核转变规律、核结构、基本粒子以及自然界四种相互作用的规律和相互联系的大量知识。