Bencze Gyula

Kell-e félnünk a nukleáris energiától?

2. Magreakciók

A magreakciók mesterségesen előidézett atommag átalakulások, amelyek két atommag vagy nukleáris részecske ütközésének során jönnek létre. Az első atommag-reakciót Rutherford figyelte meg 1919-ben, amikor természetes radioaktiv forrásból származó alfa részecskékkel végzett kísérletet. Az első megfigyelt magreakció során a nitrogén atommagja oxigén atommaggá alakult át:

Általában egy magreakció kezdeti állapotából (a szakmai szóhasználat szerint bemenő csatornából) számos végállapot (kimenő csatorna) jöhet létre.

Az folyamatot röviden a következőképpen jelölik: A(a,b)B; és az (a,b) kifejezés egyben egy reakciótípus jelölésére is használatos. A reakció kezdeti és végső állapotában a részecskék kötési- és kinetikus energiájának összegét ( a tömegközépponti koordinátarendszerben) meghatározva a teljes energiának meg kell maradnia.

A reakció folyamán felszabaduló vagy elnyelt energia, a reakció ún. Q-értéke a fenti reakcióra például

Q = E_a + E_A - E_b - E_B

A Q-érték a kémiai reakcióhőnek megfelelő magfizikai fogalom. A negatív Q értéket a reakció küszöbértékének is nevezik.

A magreakció szigma_ab hatáskeresztmetszete az egy másodperc alatt bekövetkező reakciók N_ab számának és a beeső részecskék S_a áramsűrűségének aránya

szigma_ab = N_ab/S_a