1.Ядерні реакції.

Одним із найдивовижніших наслідків законів ядерної фізики стало перетворення атомних ядер одних елементів на інші внаслідок взаємодії з мікрочастинками або одного з одним. Це явище, назване ядерною реакцією, спостерігав ще Е. Резерфорд у 1919 р. під час бомбардування альфа-частинками ядер атомів азоту. Проте особливого значення воно набуло пізніше, коли було виявлено можливості його практичного використання в енергетиці.

На відміну від радіоактивного розпаду, який плине самочинно, ядерні реакції відбуваються під дією зовнішнього впливу, наприклад бомбардування ядер мікрочастинками. Вони можуть відбуватися з будь-яким ядром, але за певних умов — у разі зближення частинок на відстань дії ядерних сил (10^-15 м) і подолання ними енергетичних бар'єрів. Позитивно заряджені частинки мусять подолати також кулонівську взаємодію; мсзаряджені частинки можуть проникати в ядро, маючи незначну кінетичну енергію. Історично перша ядерна реакція: .

Момент імпульсу атомних ядер відтворюється напівцілим чи цілим квантовим числом, яке називається спіном.

Механізм ядерних реакцій полягає в поглинанні частинки ядром, внаслідок чого ноно збуджується. Спочатку відбувається перерозподіл внесеної в ядро енергії між усіма нуклонами. Таке ядро стає нестійким утворенням і з часом розпадається. Може статися так, що один із нуклонів або їх група внаслідок перерозподілу матимуть енергію, більшу за енергію зв'язку ядра. Тоді відбудеться також викидання цього нуклона (группи нуклонів) з ядра, тобто ядерна реакція і упроводжуватиметься випромінюванням протона, нейтрона або альфа-частинки. Внаслідок ядерної реакції утворюється нове ядро — продукт ядерної реакції і випромінюються частинки і гамма-кванти.

Для ядерних реакцій справджуються закони збереження енергії, імпульсу, моменту імпульсу, зарядового числа, які визначають кінцеві продукти реакції та її енергетичний вихід. Вони можуть плинути з поглинанням або виділенням енергії, яка в мільйони разів перевищує енергетичні наслідки хімічних реакцій. Енергетично вигідними є ядерні реакції, в результаті яких енергія виділяється. Енергетичний вихід таких реакцій обчислюють як різницю енергій ядер і частинок до реакції і після неї: якщо вона додатна, то енергія виділяється.